1. Усвоить общие требования к качеству питьевой воды и гигиенического значения отдельных ее показателей.
   1. Овладеть методикой чтения анализа и оценки качества питьевой воды при местном и централизованном водоснабжении.

1. Исходные знания и умения

1. Знать:
   1. Гигиенические показатели и нормативы качества питьевой воды (физические, органолептические, химический состав) и показатели загрязнения (химические, бактериологические - прямые и косвенные), их научное обоснование.
      1. Понятие и характеристику централизованных (хозяйственно-питьевой водопровод) и децентрализованных (шахтный колод е ц, каптаж родника ) систем водоснабжения.
      2. Гигиеничную характеристику общепринятых и специальных методов улучшения качества питьевой воды, технических средств их осуществления на головных сооружениях водопроводов при централизованных системах водоснабжения.
      3. Комплекс мероприятий по санитарному надзору за эксплуатацией головных сооружений водопровода (отдельных его элементов и водопроводной сети), а также колодцев, каптажей.

1. Уметь:
   1. Давать гигиеничную оценку качества питьевой воды по данным санитарного обследования источника водоснабжения и результатов лабораторного анализа воды.
      1. Давать гигиеничную оценку разным методам улучшения качества воды и эффективности эксплуатации отдельных сооружений и средств, используемых с этой целью.
      2. Разрабатывать комплекс мероприятий по улучшению качества воды и профилактики заболеваний, связанных с ее качеством.

1. Вопросы для самоподготовки

1. Влияние количества и качества питьевой воды и условий водоснабжения на состояние здоровья населения и санитарные условия жизни.
   1. Нормы водоснабжения и их обоснование.
   2. Инфекционные заболевания, возбудители которых передаются через воду. Особенности водных эпидемий, их профилактика.
   3. Заболевания неинфекционного происхождения, обусловленные употреблениям недоброкачественной воды и средства их профилактики.
   4. Проблема макро- и микроэлементозов водного происхождения. Гигиеническое значение жесткости воды. Эндемический флюороз и его профилактика.
   5. Эндемический кариес. Фторопрофилактика кариеса зубов и ее значение в практике централизованного водоснабжения.
   6. Вклад отечественных гигиенистов в научное обоснование и практическую реализацию фторирования воды в централизованных системах водоснабжения Украины. Зависимость фторирования воды от климатических условий местности.
   7. Водно-нитратная метгемоглобинэмия как гигиеническая проблема, ее профилактика.
   8. Общие гигиенические требования к качеству питьевой воды, их показатели - физические, органолептические, показатели природного химического состава, их гигиеническая характеристика. Госстандарт на питьевую воду.
   9. Источники и показатели загрязнения и эпидемической безопасности воды - органолептические, химические, бактериологические, их гигиеническая характеристика.
   10. Сравнительная характеристика централизованного и децентрализованного водоснабжения.
   11. Элементы водопровода при заборе воды из артезианских и поверхностных водоемов. Зоны санитарной охраны.
   12. Общепринятые методы очистки воды при централизованном водоснабжении (коагуляция, отстаивание, фильтрация), их сущность и сооружения, применяемые с этой целью.
   13. Методы обеззараживания воды, их классификация, гигиеническая характеристика.
   14. Хлорирование воды, его методы и реагенты, используемые с этой целью. Недостатки хлорирования.
   15. Обеззараживание воды озонированием и ультрафиолетовым облучением, их гигиеническая характеристика.
   16. Специальные методы улучшения качества воды, их сущность и гигиеническая характеристика (опреснение, деферизация, дезодорация, дезактивация).
   17. Методы санитарного надзора за централизованным водоснабжением (предупредительного и текущего). Виды лабораторного анализа води - бактериологического, санитарно-химического (краткого и полного).
   18. Санитарный надзор за местными системами водоснабжения. Устройство и эксплуатация шахтных колодцев, каптажей родников. “Санация” колодцев.
   19. Методика чтения анализов и экспертная оценка питьевой воды.

1. Задание (задания) для самоподготовки

4.1. Решить задачу: вода отобрана из шахтного колодца, глубина которого от поверхности земли до поверхности воды составляет 14 м. Сруб колодца сделан из дерева. Колодец имеет навес, крышку, оборудован коловоротом с общественным ведром. Окружающий колодец участок не загрязнен, огражден. Проба воды доставлена в лабораторию 20 июня текущего года, отобрана в две склянки для санитарно-химического и бактериологического исследования. Пробы воды опечатаны, к ним приложено сопроводительное письмо, в котором приводятся данные о состоянии колодца и условия, при которых отобрана проба воды. Результаты лабораторного анализа проб воды следующие: прозрачность – 30 см за стандартным шрифтом, цветность – 40 0 по хромокобальтовой шкале; запах при температуре воды 20 и 60 0 С – отсутствует (1 балл); интенсивность привкуса – 0 баллов; осадок – отсутствует; сухой остаток – 400 мг/л; рН – 7,5; общая жесткость – 9 мг-экв/л СаО; железо общее – 0,25 мг/л; сульфаты – 80 мг/л; фтор – 1,2 мг/л; хлориды – 82 мг/л; азот аммония – 0,1 мг/л; азот нитритов – 0, 002 мг/л; азот нитратов – 20 мг/ л; микробное число – 200 КУО/см 3 ; индекс БГКП – 4 КУО/см 3 . Дать гигиеническую оценку качества воды в колодце и решить вопрос о пригодности ее для хозяйственно-питьевого использования (см. приложение 4).

4.2. Составить санитарное заключение на воду, проба которой отобрана из водопроводной сети. Результаты ее лабораторного исследования следующие: прозрачность – более 30 см по шкале Снеллена; цветность – 20 0 по стандартной хромокобальтовой шкале; запах и привкус – не превышают 2 балла; осадок – отсутствует; мутность – 2 мг/ л; сухой остаток 200 мг/ л; железо общее – 0,7 мг/ л; сульфаты – 96 мг/л; хлориды – 34 мг/л; фтор – 0,8 мг/л; азот аммонийный – 0,28 мг/л; азот нитратов 10 мг/л; азот нитритов – 0,001 мг/л; общая жесткость 6,3 мг-экв/л СаО; микробное число – 92 КУО/см 3 ; индекс БГКП – 3 КУО/см 3 (см. приложение 3).

1. Структура занятия

Занятие семинарское. После организационной части преподаватель путем опроса студентов проверяет уровень их теоретической подготовки согласно приведенным выше вопросам для самоподготовки и приложения 1. Затем на примере одной из ситуационных задач, подготовленных кафедрой, преподаватель излагает методику “чтения” лабораторного анализа воды, активно привлекая к этому студентов. По результатам рассмотрения ситуационной задачи студенты составляют развернутое санитарное заключение, пользуясь нормативами, приведенными в приложениях 3, 4.

После этого каждый студент получает индивидуальную ситуационную задачу с данными санитарного обследования и результатами лабораторного анализа воды и самостоятельно составляет санитарное заключение, пользуясь теми же нормативами и методикой, изложенной в приложении 5.

1. Литература

6.1. Основная:

6.1.1. Гончарук Е.И., Бардов В.Г., Гаркавый С.И., Яворовский А.П. и др. /Коммунальная гигиена/ под ред. Е.И. Гончарука– К.: Здоровье, 2006. – С.111-197.

6.1.2. Гончарук Е.И., Кундиев Ю.И., Бардов В.Г. и др. /Общая гигиена: пропедевтики гигиены/ Под ред. Е.И. Гончарука - К.: Высшая школа, 1995. - С. 127-129, 283-300 (на укр. языке).

6.1.3. Гончарук Е.И., Кундиев Ю.И., Бардов В.Г. и др. /Общая гигиена: пропедевтика гигиены/ - К.: Высшая школа, 2000 - С. 142-144; 345-364.

6.1.4. Габович Р.Д., Познанский С.С., Шахбазян Г.Х. /Гигиена./ - К.: 1983 - С. 57-84.

6.1.5. Гончарук В.Г., Габович Р.Д., Гаркавый С.И. и др. /Руководство к лабораторным занятиям по коммунальной гигиене/ Под ред. Е.И. Гончарука– М.: Медицина, 1990. – С. 110-157.

6.1.4. Даценко И.И., Денисюк О.Б., Долошицький С.Л. и др. /Общая гигиена. Пособие к практическим занятиям /Под ред. И.И. Даценко - Львов.: “Мир”, 1992 - С. 57-59 (на укр. языке).

6.1.5. Даценко И.И., Габович Р.Д. /Профилактическая медицина. Общая гигиена с основами экологии./ - К.: Здоровье, 1999. - С. 150-220 (на укр. языке).

6.2. Дополнительная:

6.2.1. Минх А.А. /Методы гигиенических исследований./ - М.: Медицина, 1990. - С. 109-164.

6.2.2. Даценко И.И., Габович Р.Д. /Основы общей и тропической гигиены./ - К.: Здоровье, 1995. - С. 176-207 (на укр. языке).

7. Оснащение занятия

1. ГОСТ “Вода питьевая”, СанПиН на воду централизованного водоснабжения (1996), санитарные правила по устройству шахтных колодцев и каптажей родников (1975).
2. Ситуационная задача по результатам лабораторного анализа воды и пример санитарного заключения.
3. Ситуационные задачи результатов лабораторного анализа воды для самостоятельной работы студентов.

Приложение 1

Гигиеническая характеристика систем водоснабжения населенных мест

Различают централизованную и децентрализованную системы водоснабжения.

Централизованная система (водопровод) включает: источник воды (межпластовые напорные или безнапорные воды, поверхностный естественный водоем или искусственное водохранилище), водозаборное сооружение (артезианская буровая скважина, искусственный залив с береговым водоприемным колодцем с фильтрующими сетками), водоподъемное сооружение (помпы или насосы первого подъема), головные сооружения водопроводной станции, на которых проводятся осветление, обесцвечивание, обеззараживание, а иногда и специальные методы (фторирование, дефторирование, обезжелезивание, и т.п.) улучшения качества воды, резервуары накопления ее запасов (резервуары чистой воды), насосная станция второго подъема и водопроводная сеть - система водопроводных труб, которые доставляют воду к потребителям.

Артезианская вода (межпластовая напорная) большей частью не нуждается в очистке, иногда требует лишь обеззараживания, еще реже - специальных методов улучшения качества. Если же водопровод использует воду поверхностных водоемов, она обязательно подлежит очистке. Последняя осуществляется на очистных сооружениях водопроводной станции и обязательно предусматривает осветление, обесцвечивание и обеззараживание.

Для очистки воды используют коагуляцию - химическую обработку воды сернокислым алюминием по реакции:

Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Ca(HCO 3 ) 2 = 2Al(OH) 3 + 3CaSO 4 + 6CO 2

Гидроксид алюминия в виде довольно больших хлопьев адсорбирует на себе зависшие в воде загрязняющие вещества и гуминовые коллоидные соединения, вследствие чего вода осветляется и обесцвечивается. Доза коагулянта зависит от степени щелочности воды, наличия в ней бикарбонатов, количества взвешенных веществ и температуры воды. При малой карбонатной жесткости (менее 4 О добавляют 0,5-1,0% раствор соды или гашеной извести. С целью ускорения коагуляции в воду добавляют флокулянты (полиакриламид).

После коагуляции вода поступает в отстойники, а затем на фильтры, наконец, в резервуары чистой воды, откуда насосами второго подъема направляется в водопроводную сеть.

После фильтрации вода обязательно обеззараживается методом озонирования, УФ-излучением, или хлорированием.

Хлорирование - простой, надежный и наиболее дешевый способ обеззараживания воды. В то же время хлор придает воде неприятный запах, а при наличии в ней химических загрязнений (из-за выпуска в водоемы сточных вод промышленных предприятий) способствует образованию хлорорганических соединений, которым присуще канцерогенное действие и хлорфенольных соединений с неприятным запахом. В связи с этим разработан метод хлорирования с преаммонизацией: предварительное введение в воду раствора аммиака связывает хлор в виде хлораминов, обеззараживающих воду, а хлорорганические и хлорфенольные соединения, при этом, не образуются.

Децентрализованное (местное) водоснабжение чаще всего осуществляется из шахтных или трубчатых колодцев, реже каптажей родников. В колодцах используют грунтовую воду, которая залегает в водоносном слое над первым водонепроницаемым горизонтом. Глубина залегания таких вод достигает нескольких десятков метров. Колодец в условиях местного водоснабжения одновременно выполняет функции водозаборного, водоподъемного и водоразборного сооружения.

Расстояние от колодца до потребителя воды не должно превышать 100 м. Колодцы необходимо размещать по рельефу местности выше всех источников загрязнения (выгреба, площадки подземной фильтрации, компосты и проч.) на расстоянии не менее 30-50 м. Если потенциальный источник загрязнения расположен выше по рельефу местности, относительно колодца, то расстояние между ними должно быть не менее чем 80-100 м, а в некоторых случаях даже не менее чем 120-150 м.

Колодец представляет собой вертикальную шахту квадратного или круглого сечения, которая доходит до водоносного слоя. Боковые стенки шахты закрепляют водонепроницаемым материалом (бетон, железобетон, кирпич, дерево и др.). На дно насыпают слой гравия на высоту 30 см. Надземная часть сруба колодца должна подниматься над поверхностью земли не меньше чем на 1,0 м. Вокруг сруба колодца при его строительстве устраивают глиняный замок глубиной 2 метра, шириной 1 метр и отмостку в радиусе 2 м с наклоном от колодца. Для отвода ливневых вод устраивают водоотводный лоток. В радиусе 3-5 метров вокруг общественных колодцев должна быть изгородь. Воду из колодца поднимают с помощью насоса, или устраивают коловорот с общественным ведром. Сруб плотно закрывают крышкой и над ней и коловоротом устраивают навес.

Санация шахтного колодца ― это комплекс мероприятий, включающий ремонт, очистку и дезинфекцию колодца, как сооружения, с целью предотвращения загрязнения воды в нем. С профилактической целью санация колодца проводится перед введением его в эксплуатацию, а затем, при благоприятной эпидемической ситуации, периодически 1 раз в год после очистки и текущего или капитального ремонта. Профилактическая санация состоит из двух этапов: 1) очистки и ремонта и 2) заключительной дезинфекции. При заключительной дезинфекции сначала сруб и внутреннюю часть сруба обрабатывают оросительным способом (орошение с гидропульта 5% раствором хлорной извести или 3% раствором гипохлорита кальция из расчета 0,5 дм 3 на 1 м 2 поверхности сруба). Затем выжидают, пока колодец наполнится водой до обычного уровня, после чего проводят дезинфекцию подводной части колодца объемным способом (количество хлорной извести или гипохлорита кальция из расчета 100 ― 150 мг активного хлора на 1 дм 3 воды в колодце растворяют в небольшом объеме воды, осветляют отстаиванием, выливают полученный раствор в колодец, воду в колодце хорошо перемешивают на протяжении 15-20 минут, колодец закрывают крышкой и оставляют на 6-8 часов, не разрешая забор воды из него).

При неблагоприятной эпидемической ситуации (колодец является фактором распространения кишечных инфекций), в случае лабораторно установленного факта загрязнения воды в колодце, или видимых признаков загрязнения воды фекалиями, трупами животных, другими инородными телами, санацию проводят по эпидпоказаниям. При этом процесс обработки колодца включает три этапа: 1) предварительную дезинфекцию подводной части колодца объемным способом, 2) очистку и ремонт и 3) заключительную дезинфекцию сначала оросительным, а затем объемным способом.

В случае недостаточного улучшения качества воды после проведения дезинфекции (санации) колодца иногда осуществляют длительное обеззараживание воды в колодце с помощью дозирующих патронов. Дозирующие патроны представляют собой емкости цилиндрической формы вместительностью 250, 500 или 1000 см 3 , изготовленные из пористой керамики, в которые загружают хлорную известь или гипохлорит кальция. Количество гипохлорита кальция с активностью не ниже 52 % рассчитывают по формуле:

X 1 = 0,07 X 2 + 0,08 X 3 + 0,02 X 4 + 0,14 X 5 ,

где X 1 - количество препарата, необходимого для загрузки патрона (кг), X 2 - объем воды в колодце (м 3 ), X 3 - дебит колодца (м 3 /ч), X 4 - водовыбор (м 3 /сутки), X 5 - хлорпоглощаемость воды (мг/дм 3 ). Перед заполнением патрон выдерживают в воде на протяжении 3-5 часов. Затем наполняют найденным количеством хлорсодержащего препарата, прибавляют 100–300 см 3 воды, тщательно перемешивают, патрон закрывают керамической или резиновой пробкой. После этого подвешивают в колодце и погружают в толщу воды приблизительно на 0,5 м ниже ее верхнего уровня и 0,2-0,5 м выше дна колодца.

Каптаж - бетонированный резервуар, построенный возле устья родника в подножии холма, горы, с выводной трубой, через которую постоянно вытекает вода. Резервуар разделен стенкой определенной высоты на две камеры. Первая камера служит отстойником для песка, вымываемого родником, а во второй камере накапливается отстоявшаяся вода, которая постоянно вытекает через выводную трубу. Место родника оборудовано водоотводным бетонированным лотком с наклоном в сторону ручья, речки.

Приложение 2

Гигиеническая характеристика показателей качества воды

Органолептические свойства воды делятся на 2 подгруппы: 1) физико-органолептические – совокупность органолептических признаков, которые воспринимаются органами чувств и оцениваются по интенсивности восприятия и 2) химико-органолептические за счет содержания определенных химических веществ, способных раздражать рецепторы соответствующих анализаторов и вызывать те или иные ощущения.

Запах — это способность имеющихся в воде химических веществ испаряться и, создавая ощутимое давление пара над поверхностью воды, раздражать рецепторы слизистых оболочек носа и синусных пазух. Это служит причиной соответствующего ощущения. Различают: естественные (ароматический, болотный, гнилостный, рыбий, травяной и др.), специфические (аптечный) и, неопределенные запахи.

Вкус и привкус — способность имеющихся в воде химических веществ после взаимодействия со слюной раздражать вкусовые сосочки, расположенные на поверхности языка, и предопределять соответствующее ощущение. Различают соленый, горький, кислый и сладкий вкусы. Остальное — привкусы: щелочной, болотный, металлический, нефтепродуктов и др.

Для характеристики интенсивности запахов, вкусов и привкусов воды предложена пятибалльная шкала: 0 - запах (вкус, привкус) отсутствует, его не обнаруживает даже опытный одоратор (дегустатор), 1 - очень слабый, потребитель не обнаруживает, но ощущает опытный одоратор (дегустатор), 2 - слабый, потребитель ощущает только тогда, когда обратить на него внимание, 3 - заметный, потребитель легко обнаруживает и отрицательно реагирует, 4 - четкий, вода непригодна для употребления, 5 - очень сильный, ощущается на расстоянии, из-за чего вода непригодна для употребления.

ДСанПиН № 136/1940 интенсивность запаха и привкуса оценивает по показателю разведения (ПР).

Неприятные запахи, вкусы и привкусы воды ограничивают ее потребление и вынуждают искать другие источники, которые могут оказаться опасными в эпидемическом и химическом отношении. Специфические запах, вкус и привкус свидетельствуют о загрязнении воды вследствие попадания в водоем сточных вод промышленных предприятий или поверхностного стока из сельскохозяйственных полей. Естественные запах, вкус и привкус свидетельствуют о наличии в воде определенных органических и неорганических веществ, которые образовались вследствие жизнедеятельности водных организмов (водорослей, актиномицетов, грибков и др.) и биохимических процессов преобразования органических соединений (гуминовых веществ), которые попали в воду из почвы. Запах воды подземных источников может быть обусловлен сероводородом, колодцев - деревом сруба. Эти вещества могут быть биологически активными, небезразличными для здоровья, обладать аллергенными свойствами. Являются показателем эффективности очистки воды на водопроводных станциях.

Цветность — природное свойство воды, обусловленное гуминовыми веществами, которые вымываются из почвы во время формирования поверхностных и подземных водоемов и придают воде желто-коричневую окраску. Цветность измеряют в градусах с помощью спектрофотометров и фотоколориметров путем сравнения с окраской растворов хромово-кобальтовой или платиново-кобальтовой шкалы, имитирующей цветность природной воды.

Загрязненная вода может иметь неестественный цвет, обусловленный красителями, которые могут попасть в водоем со сточными водами предприятий легкой промышленности, некоторыми неорганическими соединениями как естественного, так и техногенного происхождения. Так, железо и марганец могут обуславливать окраску воды от красного до черного, медь – от бледно-голубого до сине-зеленого. Этот показатель носит название окраски воды. Для его измерения воду наливают в цилиндр с плоским дном, на расстоянии 4 см от дна размещают лист белой бумаги, воду из цилиндра сливают до тех пор, пока через ее столбик лист будет восприниматься как белый, т.е. пока не исчезнет окраска. Высота этого столбика в см и характеризует окраску воды.

Мутность — природное свойство воды, обусловленное содержанием взвешенных веществ органического и неорганического происхождения (глины, ила, органических коллоидов, планктона и др.). Мутность измеряют нефелометрами, спектрофотометрами и фотоколориметрами по имитирующей каолиновой шкале, которая представляет собой набор суспензий белой глины каолина в дистиллированной воде. Мутность воды измеряют в мг/л путем сравнения ее оптической плотности с плотностью стандартных суспензий каолина, согласно ДСанПиН 136/1940 - в нефелометрических единицах мутности (НОМ).

Противоположная характеристика мутности воды – прозрачность – способность пропускать световые лучи. Прозрачность измеряют по методу Снеллена: воду наливают в цилиндр с плоским дном, на расстоянии 4 см от дна размещают стандартный шрифт с буквами размером 4 мм, толщиной — 0,5 мм. Воду из цилиндра сливают до тех пор, пока через ее столбик можно будет прочитать буквы. Высота этого столбика в см и характеризует прозрачность воды.

Цветная, окрашенная, мутная вода вызывает у человека ощущение отвращения, ограничивающее ее потребление и вынуждающее искать новые источники водоснабжения. Повышение окраски, мутности и снижение прозрачности может свидетельствовать о загрязнении воды промышленными сточными водами. Они могут содержать органические и неорганические вещества, вредные для здоровья человека или образовывать вредные вещества во время реагентной обработки воды (например, хлорирование). Вода с высокой цветностью может быть биологически активной за счет гуминовых органических веществ. Являются показателями эффективности просветления и обесцвечивания воды на водоочистных сооружениях. Взвешенные и гуминовые вещества ухудшают обеззараживание воды (препятствуют механическому проникновению активного хлора в бактериальную клетку).

Температура существенно влияет на: 1) органолептические свойства воды (запах, вкус и привкус); вода с температурой свыше 25°С обладает рвотным рефлексом; по международному стандарту температура не должна превышать 25°С, наилучшей считается прохладной (12-15°С) температуры; 2) скорость и глубину процессов очистки и обеззараживания воды на водопроводных станциях: с повышением температуры до 20-25°С улучшаются процессы осветления и обесцвечивания воды за счет лучшей коагуляции, повышается эффективность фильтрации воды через активированный уголь вследствие уменьшения его адсорбционных свойств, усиливается диффузия молекул обеззараживающих хлорсодержащих веществ внутрь бактериальной клетки, т.е. улучшается обеззараживание.

Сухой остаток (минерализация общая) — это количество растворенных веществ, преимущественно (90 %) минеральных солей, в 1 л воды. Воду с сухим остатком до 1000 мг/л называют пресной, от 1000 до 3000 мг/л – солоноватой, свыше 3000 мг/л – соленой. Оптимальной считается минерализация на уровне 300—500 мг/л. Вода с сухим остатком 100—300 мг/л считается удовлетворительно минерализованной, 300-500 – оптимально минерализованной, 500—1000 мг/л — повышено, но допустимо минерализованной.

Солоноватая и соленая вода неприятна на вкус. Употребление такой воды сопровождается повышением гидрофильности тканей, задержкой воды в организме, уменьшением на 30-60 % диуреза. Вследствие этого повышается нагрузка на сердечно-сосудистую систему, тяжелее протекает ишемическая болезнь сердца, миокардиодис т рофия, гипертоническая болезнь, повышается риск их обострения. Вода повышенной минерализации может служить причиной диспепсических расстройств у лиц, сменивших местожительство. Причиной таких расстройств является изменение секреторной и моторной функций желудка, раздражение слизистых оболочек тонкой и толстой кишок и усиление их перистальтики. Такая вода способствует развитию и тяжести течения мочекаменной и желчнокаменной болезней.

Систематическое употребление слабоминерализованной воды приводит к нарушению водно-электролитного гомеостаза, которое основывается на реакции осморецепторного поля печени. Эта реакция предопределяет повышенный выброс натрия в кровь и сопровождается перераспределением воды между внеклеточной и внутриклеточной жидкостью.

Водородный показатель (pН) — природное свойство воды, обусловленное наличием свободных ионов водорода. Вода большинства поверхностных водоемов имеет рН в пределах от 6,5 до 8,5. Показатель рН подземных вод колеблется в диапазоне от 6 до 9. Кислыми (с рН до 7) являются болотные воды, богатые на гуминовые вещества. Щелочными (с рН свыше 7) - подземные воды, которые содержат много гидрокарбонатов.

Изменение активной реакции воды свидетельствует о загрязнении источника водоснабжения кислыми или щелочными сточными водами промышленных предприятий. Активная реакция влияет на процессы очистки и обеззараживания воды: в щелочных водах улучшается осветление и обесцвечивание за счет улучшения процессов коагуляции; в кислой среде ускоряется процесс обеззараживания воды.

Жесткость общая — природное свойство воды, обусловленное наличием так называемых солей жесткости, а именно: кальция и магния (сульфатов, хлоридов, карбонатов, гидрокарбонатов и др.). Различают общую, устранимую, постоянную и карбонатную жесткость. Устранимая, или гидрокарбонатная, жесткость обусловлена бикарбонатами Ca 2+ и Mg 2+ , которые во время кипячения воды превращаются в нерастворимые карбонаты и выпадают в осадок за такими уравнениями:

Ca(HCO 3 ) 2 = CaCO 3 + H 2 O + CO 2 .

Mg(HCO 3 ) 2 = MgCO 3 + H 2 O + CO 2 .

Постоянной называют жесткость, которая остается после 1 часа кипячения воды и обусловленная наличием хлоридов и сульфатов Ca 2+ и Mg 2+ , не выпадающих в осадок.

Общую жесткость воды выражают в мг-экв/л. Раньше пользовались градусами жесткости: 10 О = 0,35 мг-экв/л, 1 мг-экв/л = 28 мг Сао/л = 2,8 О .

Вода с общей жесткостью до 3,5 мг-экв/л (10  ) считается мягкой, от 3,5 до 7 мг-экв/л (10-20  ) — умеренно жесткой, от 7 до 10 мг-экв/л (20-28  ) — жесткой и свыше 10 мг-экв/л (28  ) — очень жесткой.

Содержание солей жесткости свыше 7 мг-экв/л придает воде горького вкуса. Резкий переход от мягкой воды к жесткой может привести к диспепсии. В районах с жарким климатом пользование водой с высокой жесткостью приводит к ухудшению течения мочекаменной болезни. Соли жесткости ухудшают всасывание жиров вследствие их омыления и образования в кишечнике нерастворимых кальциево-магнезиальных мыл. При этом ограничивается поступление в организм ПНЖК, жирорастворимых витаминов, некоторых микроэлементов (вода с жесткостью свыше 10 мг-экв/л повышает риск заболевания на эндемический зоб). Высокая жесткость оказывает содействие возникновению дерматитов вследствие раздражающего действия кальциево-магнезиальных мыл, которые образуются при омылении кожного сала. С повышением жесткости воды усложняется кулинарная обработка пищевых продуктов (хуже разваривается мясо и бобовые, плохо заваривается чай, образуется накипь на стенках посуды), повышается расход мыла. Волосы после мытья становится жестким, кожа грубеет, ткани желтеют, теряют мягкость, гибкость, вентиляционную способность за счет импрегнации кальциево-магнезиальных мыл.

Длительное пользование мягкой водой, бедной кальцием, может привести к его дефициту в организме у детей, живущих в районах с мягкой водой. На зубной эмали у таких детей образуются лиловые пятна, которые являются следствием декальцинации дентина. Развивается уровская болезнь (болезнь Кашин-Бека), которая является эндемическим полигипермикроэлементозом стронция, железа, марганца, цинка, фтора. Она возникает в местностях с низким содержимым кальция в питьевой воде. Вода с низким содержимым электролитов, предопределяющих жесткость, способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Хлориды и сульфаты широко распространены в природе. Они составляют большую часть сухого остатка пресных вод. Поступают в воду водоемов вследствие как естественных процессов вымывания с почвы, так и загрязнения водоема разнообразными сточными водами. Природное содержание в воде поверхностных водоемов их незначительное и колеблется в пределах нескольких десятков мг/л. Вода, которая фильтруется через солончаковый грунт, может содержать сотни и даже тысячи мг хлоридов в 1 л.

Хлориды влияют на органолептические свойства воды - придают ей соленый (хлориды) либо горький (сульфаты) вкус. Учитывая большое количество хлоридов в моче и поту человека и животных, в хозяйственно-бытовых сточных водах, жидких бытовых отходах, сточных водах животноводческих и птицеводческих комплексов, поверхностных стоках из пастбищ их также используют как косвенные санитарно-химические показатели эпидемической безопасности воды. Вместе с тем хлориды, поступающие в водоем со сточными водами промышленных предприятий, например, металлургических, не имеют ничего общего с вероятным одновременным органическим и бактериальным загрязнениям.

Железо. В поверхностных водоемах железо содержится в виде стойкого гуминовокислого Fe (IIІ), в подземных водах - гидрокарбоната двухвалентного Fe (II). После подьема подземной воды на поверхность Fe (II) окисляется кислородом атмосферного воздуха до Fe (IIІ) с образованием гидрооксида Fe (III) за реакцией:

4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3 .

Гидроксид Fe (III) плохо растворяется и образует в воде коричневые хлопья, которые обуславливают ее цветность и мутность. При значительном содержании железа в воде вследствие указанных преобразований она будет приобретать желто-коричневую окраску, становиться мутной и приобретать вяжущий металлический привкус.

Марганец . В концентрациях, свыше 0,15 мг/л, марганец окрашивает воду в розовый цвет, придает ей неприятного привкуса, окрашивает при стирке белье, образует накипь на посуде. Если соединения марганца (ІІ) в воде подвергаются окислению, то отрицательное влияние на органолептические свойства усиливается. При аэрации воды, которая содержит марганца свыше 0,1 мг/л, будет образовываться темно-бурый осадок MnО 2 , при озонировании с целью обеззараживания за счет образования солей Mn 7+ (перманганатов) может возникнуть розовая окраска.

Медь. При концентрациях, свыше 5,0 мг/л, медь придает водопроводной воде ощутимый неприятный вяжущий привкус. При концентрациях свыше 1,0 мг/л красится белье при стирке, наблюдается коррозия алюминиевой и цинковой посуды.

Цинк. Высокое содержание в воде цинка ухудшает ее органолептические свойства. При концентрациях, свыше 5,0 мг/л, соединения цинка предают воде ощутимый неприятный вяжущий привкус. При этом в воде может появиться опалесценция и образование пленки при кипячении.

Показатели безвредности по химическому составу – это химические вещества, которые могут отрицательно влиять на здоровье человека, вызывая развитие разнообразных заболеваний.

Химические вещества природного происхождения (бериллий, молибден, мышьяк, свинец, нитраты, фтор, селен, стронций) предопределяют возникновение эндемических заболеваний. Некоторые из них (молибден, селен, фтор) принадлежат к биомикроэлементам, содержание которых в организме не превышает 0,01 %, но они являются эссенциальными для человека. Они обязательно должны поступать в организм в оптимальных суточных дозах, при несоблюдении которых могут развиться или гипомикроэлементозы, или гипермикроэлементозы. Другие (бериллий, мышьяк, свинец, нитраты, стронций) при чрезмерном поступлении в организм могут проявить токсическое действие.

Химические вещества, которые поступают в воду вследствие промышленного, сельскохозяйственного и бытового загрязнения источников водоснабжения. К ним принадлежат тяжелые металлы, такие как кадмий, ртуть, никель, висмут, сурьма, олово, хром и т.п.. Детергенты (синтетические моющие средства или поверхностно активные вещества), пестициди (ДДТ, ГХЦГ, хлорофос, метафос, 2, 4-Д, атразин и т.п.). Также синтетические полимеры и их мономеры (фенол, формальдегид, капролактам и т.п.). Их содержание в воде не должно вызывать опасность для здоровья людей и их потомства при постоянном, на протяжении всей жизни, употреблении такой воды. Оно должно гарантировать не только отсутствие острых и хронических отравлений, но и отсутствие, неспецифического вредного действия, связанного с угнетением общей резистентности организма. Оно должно обеспечивать сохранение репродуктивного здоровья, гарантировать отсутствие мутагенного, канцерогенного, эмбриотоксического, тератогенного, гонадотоксического действия и других отдаленных последствий. Такое содержание мы, гигиенисты, называем предельно допустимой концентрацией (ПДК).

Токсические химические вещества при одновременном наличии в воде способны оказывать на организм человека комбинированное действие, следствием которого чаще всего является суммация отрицательных эффектов, т.е. адитивное действие. Чтобы гарантировать сохранение здоровья в условиях такого комбинированного действия необходимо придерживаться правила (Аверьянова) суммационной токсичности: сумма соотношений фактических концентраций веществ в воде к их ПДК не должна превышать 1:

где С 1 , С 2 , С n — фактические концентрации химических веществ в воде, мг/л.

Показатели, которые характеризуют эпидемическую безопасность воды, делятся на 2 подгруппы: санитарно-микробиологические и санитарно-химические.

Санитарно-микробиологические показатели эпидемической безопасности воды. Критерием безопасности воды в эпидемическом отношении является отсутствие патогенных микроорганизмов - возбудителей инфекционных болезней. Однако исследование воды на наличие патогенных микроорганизмов - это довольно продолжительный, сложный и трудоемкий процесс. Поэтому оценку эпидемической безопасности воды проводят путем косвенной индикации возможного присутствия возбудителя. Для этого используют два косвенных санитарно-микробиологических показателя - общее микробное число (ОМЧ) и содержание санитарно-показательных микроорганизмов.

ОМЧ – это количество колоний, вырастающих при посеве 1 мл воды на 1,5 % мясо-пептонный агар после 24 ч выращивания при температуре 37 °С.

Санитарно-показательными являются бактерии группы кишечной палочки (БГКП), содержащиеся в испражнениях человека и животных. К БГКП принадлежат бактерии родов Echerihia, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter и другие представители семьи Enterobacteriaceae, которые представляют собой грамотрицательные палочки, не образующие спор и капсул. Они сбраживают глюкозу и лактозу с образованием кислоты и газа при температуре 37 °С на протяжении 24-48 ч и не обладают оксидазной активностью. Селективной для БГКП является питательная среда Эндо, на которой БГКП растут в виде темно-красных колоний с металлическим блеском (Е. Сoli), красных без блеска, розовых или прозрачных с красным центром или краями колоний.

Наличие и количество БГКП в воде свидетельствует о фекальном происхождении загрязнения и о возможной контаминации воды патогенными микроорганизмами кишечной группы. Количественно этот показатель характеризуется индексом БГКП (количество колониеобразующих единиц (КОЕ) - бактерий группы кишечных палочек в 1 дм 3 воды) и титром БГКП (наименьшее количество исследуемой воды в мл, в которой обнаруживают одну БГКП).

Санитарно-химические показатели эпидемической безопасности воды свидетельствуют о наличии в воде органических веществ и продуктов их обмена, которые косвенно намекают на вероятность эпидемической опасности воды. Это наблюдается при загрязнении воды водоемов хозяйственно-бытовыми сточными водами, стоками животноводческих и птицеводческих комплексов и т.п.. Наиболее показательными из них являются приведенные ниже.

Перманганатная окисляемость — это количество кислорода (в мг), необходимое для химического окисления легко окисляемых органических и неорганических (солей Fe (II), H 2 S, аммонийных солей, нитритов) соединений, которые содержатся в 1 л воды. Окислителем при этом служит KMnО 4 . Наименьшую перманганатную окисляемость имеет артезианская вода – до 2 мг О 2 на 1 л. В воде шахтных колодцев этот показатель достигает 2-4 мг О 2 на 1 л, в воде открытых водохранилищ она может быть 5-8 мг О 2 на 1 л и выше.

Бихроматная окисляемость , или химическая потребность в кислороде (ХПК) — это количество кислорода (в мг), необходимое для химического окисления всех органических и неорганических восстановителей в 1 л воды. Окислителем при этом служит K 2 Cr 2 O 7 . Чистые подземные воды имеют ХПК в пределах 3-5 мг/л, поверхностные - 10-15 мг/л.

Биохимическая потребность в кислороде (БПК) — это количество кислорода (в мг), необходимое для биохимического окисления (за счет деятельности микроорганизмов) органических веществ, присутствующих в 1 л воды, при температуре 20 °С на протяжении или 5 суток (БПК 5 ), или 20 суток (БПК 20 ). БПК 20 еще называют полной (БПК пол. ). Чем больше загрязнена вода органическими веществами, тем выше ее БПК. БПК 5 в воде очень чистых водоемов меньше, чем 2 мг О 2 /л (БПК 20 меньше, чем 3 мг О 2 /л), в воде относительно чистых водоемов – 2-4 мг О 2 /л (БПК 20 3-6 мг О 2 /л), в воде загрязненных водоемов – свыше 4 мг О 2 /л (БПК 20 больше 6 мг О 2 / л).

Ратворенный кислород – количество кислорода, которое содержится в 1 л воды. Имеет значение для характеристики санитарного режима открытых водоемов. Кислород воздуха диффундирует в воду и растворяется в ней. Некоторое количество кислорода образуется вследствие жизнедеятельности хлорофильных водорослей. Наряду с обогащением воды кислородом он тратится на биохимическое окисление органических веществ (процессы самоочищения водоема) и дыхание аэробных гидробионтов, в частности рыб. Для предотвращения ухудшения процессов самоочищения и гибели гидробионтов, содержание кислорода в воде водоема должно быть не менее 4 мг О 2 /л. При поступлении в водоем сточных вод, содержащих большое количество органических веществ, повышается БПК и уменьшается растворенный кислород, который расходуется на окисление органики.

Азот аммонийных солей, нитритов и нитратов . Источником азота в природных водах служит разложение белковых остатков, трупы животных, моча, фекалии. Вследствие процессов самоочищения водоема сложные азотосодержащие белковые соединения и мочевина минерализуются с образованием аммонийных солей, которые в дальнейшем окисляются сначала до нитритов, а затем до нитратов. Также происходит и самоочищение водоема от органических азотосодержащих загрязняющих веществ, которые попадают в водоем в составе разнообразных сточных вод и поверхностного стока.

В чистых природных водах поверхностных и подземных водоемов, азот аммонийных солей содержится в пределах 0,01-0,1 мг/л. Азот нитритов, как промежуточный продукт дальнейшего химического окисления аммонийных солей, содержится в воде чистых природных водоемов в очень малых количествах, не более 0,001-0,002 мг/л. Повышение их концентрации свыше 0,005 мг/л, является важным признаком загрязнения источника. Нитраты являются конечным продуктом окисления аммонийных солей. Наличие их в воде при отсутствии аммиака и нитритов свидетельствует о сравнительно давнем поступлении в воду азотосодержащих веществ, которые успели минерализоваться. В чистой природной воде содержание азота нитратов не превышает 1-2 мг/л. В грунтовых водах может наблюдаться более высокое содержание нитратов вследствие их миграции из почвы в случае ее органического загрязнения, или интенсивного использования азотных удобрений.

Общие гигиенические требования к питьевой воде включают:

• хорошие органолептические свойства (прозрачность, относительно низкая температура, хороший освежающий вкус, отсутствие запахов, неприятных привкусов, окрашивания, видимых невооруженным глазом плавающих примесей и др.);
• оптимальный природный минеральный состав, который обеспечивает хорошие вкусовые качества воды, получение некоторых необходимых организму макро- и микроэлементов;
• токсикологическая безвредность (отсутствие токсичных веществ во вредных для организма концентрациях);
• эпидемиологическая безопасность (отсутствие возбудителей инфекционных заболеваний, гельминтозов и т.п.);
• радиоактивность воды - в пределах установленных уровней.

Государственный санитарный надзор за централизованным водоснабжением делится на предупредительный и текущий. Предупредительный надзор предусматривает участие врача профилактика в выборе источника водоснабжения, санитарную экспертизу проекта водопровода, всех его составных элементов, зон санитарной охраны, надзор за ходом его строительства и введение в эксплуатацию.

Перед введением в эксплуатацию построенного водопровода определяют зоны санитарной охраны:

Зона сурового режима, в которую входит определенная часть акватории водоема в месте забора воды, вверх и вниз по течению, территория вокруг водоочистных сооружений, вокруг места расположения артезианской скважины;

Зона ограничений - территория, на которой запрещено строительство и использование объектов, которые могут загрязнять эту территорию и водоем;

Зона наблюдений, которая включает всю территорию, по которой протекают поверхностный источник водоснабжения, или является зоной питания артезианских вод.

Вдоль водопроводной сети предусматривается санитарно-защитная полоса.

Текущий санитарный надзор проводится путем углубленного (при ремонтах, реконструкциях) планового периодического, спорадического, а иногда (при грубых санитарных нарушениях, или появления кишечных инфекционных заболеваний) и экстренного санитарного обследования. Такое обследование обязательно дополняется отбором проб воды и ее лабораторным исследованием. Результаты этого исследования оцениваются путем сравнения с гигиеническими нормативами ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая (требования к качеству)” и ДСанПин № 136/1940 „Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения” (Приложение 3).

Результаты лабораторного анализа проб воды из местных источников водоснабжения оцениваются согласно “Санитарных правил по устройству и содержанию колодцев и каптажей родников, используемых для децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения” №1226-75 (Приложение 4).

Приложение 3

Требования к качеству питьевой воды при централизованном водоснабжении (Извлечение из ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за каче с твом” и ДержСанПиН № 136/1940 “Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения”)

Распространяются на водопроводную питьевую воду при централизованном хозяйственно-питьевом водоснабжении

Органолептические показатели качества питьевой воды

	Нормативы (не больше)
		ГОСТ 2874-82	ДСанПіН
Физико-органолептические
Запах, баллы
Мутность, мг/л		0,5 (1,5) **
Цветность, град.		20 (35) ***
Привкус, баллы
Химико-органолептические
Водородный показатель, рН, в диапазоне, ед.	6,0-9,0	6,5-8,5
Железо, мг/л	0,3 (1,0)
Жесткость общая, мг-экв/л	7,0 (10,0)	7,0 (10,0)
Сульфаты, мг/л		250 (500)
Сухой остаток (минерализация общая), мг/л	1000 (1500)	1000 (1500)
Полифосфаты остаточные, мг/л
Хлориды, мг/л		250 (350)
Медь, мг/л
Марганец, мг/л
Цинк, мг/л
Хлорфенолы, мг/л		0,0003

* - показатель разведения, ПР (к исчезновению запаха, привкуса),

** - нефелометрические единицы мутности, НЕМ,

*** - указанные в дужках величины допускаются с учетом конкретной ситуации.

Показатели эпидемической безопасности питьевой воды

Показатели, единицы измерения	Нормативы
		ГОСТ 2874-82	ДСанПіН
Микробиологические
Количество бактерий в 1 мл воды (общее микробное число, ОМЧ), КОЕ/мл	Не больше 100	Не больше 100 *
Количество бактерий группы кишечных палочек (колиформных микроорганизмов), т.е. индекс БГКП, КОЕ/л	Не больше 3	Не больше 3 **
Количество термостабильных кишечных палочек (фекальных коли-форм), т.е. индекс ФК, КОЕ/100 мл		Нет ***
Количество патогенных микроорганизмов, КОЕ/л		Нет ***
Количество коли-фагов, БОЕ/л		Нет ***
Количество патогенных кишечных простейших (клетки, цисты) в 25 л воды		Нет
Количество кишечных гельминтов (клетки, яйца, личинки) в 25 л воды		Нет

* — Для 95 % проб воды в водопроводной сети, которая исследуется на протяжении года,

** — Для 98 % проб воды, которая поступает в водоснабжающую сеть и исследуется на протяжении года. В случае превышения индекса БГКП на этапе идентификации колоний, которые выросли, дополнительно исследуют на наличие фекальных кругов-форм,

*** — Если выявлены фекальные круги-формы в 2 последовательно отобранных пробах, следует начать на протяжении 12 часов исследования воды на наличие возбудителей инфекционных заболеваний бактериальной или вирусной этиологии (по эпидситуации)

Токсикологические показатели безвредности химического состава питьевой воды

Показатели	Нормативы (не больше), мг/л
		ГОСТ 2874-82		ДСанПіН
Неорганические компоненты
Алюминий			0,2 (0,5) *
Барий
Бериллий	0,0002
Молибден	0,25
Мышьяк	0,05		0,01
Полиакриламид остаточный
Селен	0,001		0,01
Свинец	0,03		0,01
Стронций
Никель
Нитраты	45,0		45,0
Фтор: І-ІІ климатический пояс ІІІ климатический пояс ІV климатический пояс
Органические компоненты
Тригалогенметаны (ТГМ, сумма) Хлороформ Дибромхлорметан Тетрахлоруглерод		0,06 0,01 0,002
Пестициди (сумма)		0,0001 **
Интегральные показатели
Перманганатная окисляемость
Общий органический углерод

* Величина, указанная в скобках, допускается в случае обработки воды реагентами, которые содержат алюминий,

** перечень контролируемых пестицидов устанавливают с учетом конкретной ситуации.

Показатели радиационной безопасности питьевой воды

Показатели	Нормативы (не больше), Бк/л
		ГОСТ 2874-82	ДСанПіН
Общая объемная активность α-излучателей
Общая объемная активность β-излучателей

Примечание: Для особых регионов нормативы радиационной безопасности питьевой воды согласовываются Главным государственным санитарным врачом Украины

Показатели физиологической полноценности минерального состава

Показатели, единицы измерения	Нормативы
		ГОСТ 2874-82	ДСанПиН
Минерализация общая, мг/л		От 100,0 до 1000,0
Жесткость общая, мг-экв/л		От 1,5 до 7,0
Щелочность общая, мг-экв/л		От 0,5 до 6,5
Магний, мг/л		От 10,0 до 80,0
Фтор, мг/л		От 0,7до 1,5

Приложение 4

Требования к качеству питьевой воды при децентрализованном водоснабжении (Извлечение из “Санитарных правил по устройству и содержанию колодцев и каптажей родников, используемых для децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения”, №1226-75).

1. Органолептические показатели:

Запах, баллы, не больше 2-3

Привкусы, баллы не больше 2-3

Прозрачность, см не меньше 30

Мутность, мг/дм 3 не больше 1,5

Цветность, градусы не больше 30

Температура, °С 8-12

Внешний вид отсутствие видимых примесей

1. Бактериологические показатели эпидемиологической безопасности:

Микробное число, КУО/см 3 не больше 200-400

Коли-индекс, КУО/дм 3 не больше 10

1. Санитарно-химические показатели эпидемической безопасности:

Перманганатная окисляемость, мг О 2 /дм 3 не больше 4

Азот аммонийный, мг/дм 3 не больше 0,1

Азот нитритов, мг/дм 3 не больше 0,005

Азот нитратов, мг/дм 3 не больше 10,0

Хлориды, мг/дм 3 не больше 350

4. Химико-органолептические показатели:

Сухой остаток, мг/дм 3 1000 (1500)

Жесткость, мг-экв./дм 3 СаО не более 10

Железо, мг/дм 3 0,3 (1,0)

Сульфаты, мг/дм 3 не более 500

5. Показатели безвредности по химическому составу:

Фтор, мг/дм 3 0,7-1,5

Нитраты, мг/дм 3 не более 45,0

Другие химические вещества в пределах предельно допустимых концентраций (ПДК) согласно С а нПіН № 4630-88.

Приложение 5

Методика гигиеничной оценки качества воды по данным санитарного обследования и

результатами лабораторного исследования (методика “чтения” анализа воды)

Методика (алгоритм) “чтения” анализа воды состоит из 7 этапов.

На первом этапе устанавливают тип требований к качеству воды:

Первый тип — это требования к качеству питьевой водопроводной воды при централизованном хозяйственно-питьевом водоснабжении. Эта вода должна быть доброкачественной и отвечать показателям действующего стандарта (ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая. Гиги е нические требования и контроль за качеством”, ДСанПиН № 136/1940 “Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения”.

Второй тип - это требования к качеству колодезной (родниковой) воды. Она должна также быть доброкачественной и отвечать требованиям “Санитарных правил по устройству и содержанию колодцев и каптажей родников, используемых для децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения № 1226-75”.

Третий тип - это требования к качеству воды источников (подземных и поверхностных) централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Регламентируются ГОСТ 2761-84 “Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора”.

Четвертый тип - это требования к качеству горячей воды, которые должны отвечать требованиям «Санитарных правил проектирования и эксплуатации систем централизованного горячего водоснабжения № 2270-80».

На втором этапе определяют задачи: сделать вывод о качестве питьевой водопроводной или колодезной воды, оценить качество и эффективность водоподготовки на сооружениях водопроводной станции, установить причину возникновения кариеса или флюороза у населения, установить причину развития метгемоглобинемии у детей и людей преклонного возраста, выяснить причину случая массового инфекционного заболевания, определиться относительно влияния на качество питьевой воды новых реагентов, которые используют на водопроводных станциях или новых полимерных материалов, из которых изготовлены конструкции водоочистных сооружений, водопроводные трубы и т.п..

На третьем этапе определяют программу и объем лабораторных исследований. Для вывода о качестве питьевой водопроводной воды (из крана или уличной водоразборной колонки) согласно ГОСТ 2874-82 должны быть исследованы физико-органолептические (запах, вкус и привкус, цветность, мутность) и санитарно-микробиологические (микробное число и коли индекс) показатели. Для вывода о качестве колодезной воды согласно “Санитарными правилами...” N 1226-75 исследуют физико-органолептические (запах, вкус и привкус, цветность, мутность), химико-органолептические (сухой остаток, общая жесткость, содержание железа, активная реакция), санитарно-микробиологические (микробное число и коли-индекс), санитарно-химические (перманганатная окисляемость, содержание азота нитратов, нитритов и аммиака), показатели безвредности по химическому составу (фториды, например). Для выяснения возможной причины кариеса или флюороза надо определить содержание фтора в питьевой воде, воднонитратной метгемоглобинемии - концентрацию нитратов, инфекционного заболевания - провести бактериологические или вирусологические исследования, влияние полимерных материалов - соответствующие химические анализы и прочее.

На четвертом этапе проверяют полноту представленных материалов и сроки выполнения исследований.

Если проба воды отобрана на водопроводной станции, из водоразборной колонки или шахтного колодца, должны быть приведены данные санитарного (санитарно-топографического, санитарно-технического, санитарно-эпидемиологического) обследования и результаты лабораторного исследования воды согласно программе исследований.

Если проба воды отобрана из водопроводного крана, должны быть приведены результаты лабораторного исследования воды согласно соответствующей программе исследований.

Бактериологические исследования должны быть проведены на протяжении 2 часов после отбора пробы или при условии хранения в холодильнике при 1-8 °С — не позднее, чем через 6 часов. Физико-химический анализ проводят на протяжении 4 часов после взятия пробы или при условии хранения в холодильнике при 1-8 °С — не позднее, чем через 48 часов.

На пятом этапе анализируют данные санитарного обследования и делают предварительное заключения: есть ли основания подозревать, что вода может быть загрязненной, некачественной, эпидемически опасной, или есть ли условия для загрязнения воды в источнике водоснабжения, колодце, водоразборной колонке.

На шестом этапе анализируют данные лабораторного исследования воды по каждой группе показателей в такой последовательности: 1) физико-органолептические, 2) химико-органолептические, 3) показатели безвредности по химическому составу, 4) санитарно-микробиологические и 5) санитарно-химические показатели эпидемической безопасности. При этом дают качественную и количественную оценку каждому показателю. Например, общая жесткость воды 9 мг-экв/л. В выводе указываем: “Вода жесткая, с общей жесткостью свыше нормы 7 мг-экв/л”. Если сухой остаток воды 750 мг/л, то отмечаем: “Вода пресная, поскольку сухой остаток — до 1000 мг/л, повышенной минерализации”. Если запах - 2 балла, привкус - 2 балла, прозрачность - 30 см, мутность - 1,5 мг/л, цветность - 20 градусов, то вывод: “Вода без запаха, без привкусов, прозрачная, без цветная, т.е. имеет приятные органолептические свойства и по этой группе показателей отвечает Госту 2874-82”.

На седьмом этапе врач делает общий вывод о качестве воды соответственно задаче и при необходимости дает рекомендации относительно улучшения ее качества.

I. Вводная часть

Значение химической промышленности

Роль аналитического контроля

Функции и задачи лаборатории

II. Аналитическая часть

Характеристика анализируемой продукции

Требования, предъявляемые к природной воде

Методики анализов

Устройство, универсальный иономер ЭВ-74

III. Охрана труда

ТБ с кислотами и щелочами

ТБ при работе в лаборатории

Пожаро- и электробезопасность

IV. Охрана окружающей среды

Список литературы

І. Вводная часть

. Значение химической промышленности

Химическая промышленность - комплексная отрасль, определяющая, наряду с машиностроением, уровень НТП, обеспечивающая все отрасли народного хозяйства химическими технологиями и материалами, в том числе новыми, прогрессивными и производящая товары массового народного потребления.

Химическая промышленность представляет собой одну из ведущих отраслей тяжелой индустрии, является научно-технической и материальной базой химизации народного хозяйства и играет исключительно важную роль в развитии производительных сил, укреплению обороноспособности государства и в обеспечении жизненных потребностей общества. Она объединяет целый комплекс отраслей производства, в которых преобладают химические методы переработки предметов овеществленного труда (сырья, материалов), позволяет решить технические, технологические и экономические проблемы, создавать новые материалы с заранее заданными свойствами, заменять металл в строительстве, машиностроении, повышать производительность и экономить затраты общественного труда. Химическая промышленность включает производство нескольких тысяч различных видов продукции, по количеству которых уступает только машиностроению.

Значение химической промышленности выражается в прогрессивной химизации всего народнохозяйственного комплекса: расширяется производство ценных промышленных продуктов; происходит замена дорогого и дефицитного сырья более дешевым и распространенным; производится комплексное использование сырья; улавливаются и утилизируются многие производственные отходы, в том числе вредные в экологическом отношении. На базе комплексного использования разнообразного сырья и утилизации производственных отходов химическая индустрия образует сложную систему связей со многими отраслями промышленности и комбинируется с переработкой нефти, газа, угля, с черной и цветной металлургией, лесной промышленностью. Из таких сочетаний складываются целые промышленные комплексы.

В основе производственного процесса в химической промышленности чаще всего лежит преобразование молекулярной структуры вещества. Продукцию этой отрасли народного хозяйства можно подразделить на предметы производственного назначения и предметы длительного или кратковременного личного пользования.

Потребители продукции химической промышленности находятся во всех сферах народного хозяйства. Машиностроение нуждается в пластических массах, лаках, красках; сельское хозяйство - в минеральных удобрениях, препаратах для борьбы с вредителями растений, в кормовых добавках (животноводство); транспорт - в моторном топливе, смазочных материалах, синтетическом каучуке. Химическая и нефтехимическая промышленность становится источником сырья для производства товаров широкого потребления, особенно химических волокон и пластмасс.

2. Роль аналитического контроля

Аналитическая химия - наука о методах и средствах определения химического состава веществ и их смесей. Задачи аналитической химии: обнаружение, идентификация и определение составных частей (атомов, ионов, радикалов, молекул, функциональных групп) анализируемого объекта. Соответствующий раздел аналитической химии - качественный анализ;

Определение последовательности соединения и взаимного расположения составных частей в анализируемом объекте. Соответствующий раздел аналитической химии - структурный анализ;

Определение изменения природы и концентрации составных частей объекта во времени. Это важно для установления характера, механизма и скорости превращений, в частности, для контроля технологических процессов в производстве.

Во многих методах аналитической химии используются последние достижения естественных, технических наук. Поэтому вполне закономерно рассматривать аналитическую химию как междисциплинарную науку.

Методы аналитической химии широко реализуется в самых разнообразных производствах. Например, в нефтехимии, металлургии, при получении кислот, щелочей, соды, удобрений, органических продуктов и красителей, пластических масс, искусственных и синтетических волокон, строительных материалов, взрывчатых веществ, поверхностно-активных веществ, лекарственных препаратов, парфюмерии.

В нефтехимии и металлургии требуется аналитический контроль исходного сырья, промежуточных и конечных продуктов производства.

Получение особо чистых веществ, в частности полупроводниковых материалов, невозможно без определения примесей на уровне до 10 -9 %.

Химический анализ необходим при поиске полезных ископаемых. Многие выводы геохимии базируется на результатах химического анализа.

Огромное значение имеет химический анализ для наук биологического цикла. Например, выяснение природы белка - задача, в сущности, аналитическая, поскольку требуется выяснить, какие аминокислоты входят в состав белка и в какой последовательности они связаны. В медицине методы аналитической химии широко применяют при проведении разнообразных биохимических анализов.

Даже гуманитарные науки используют методы аналитической химии. На первом месте среди них стоит археология. Результаты химического анализа предметов древности служат источником важной информации, позволяющим делать выводы о происхождении предметов и их возрасте. Развитие криминалистики также немыслимо без современных методов аналитической химии. Как и в археологии, в ней чрезвычайно важны методы, не разрушающие исследуемый образец: локальный анализ, идентификация веществ.

3. Функции и задачи лаборатории

Основными задачами лаборатории является выполнение опытно-исследовательских работ, обеспечивающих внедрение и освоение новой техники и технологии при использовании современных достижений, направленных на интенсификацию действующих цехов, улучшению их экономических показателей, повышения качества выпускаемой продукции, охраны окружающей среды.

Во исполнении указанных задач лаборатория проводит работы по:

Осуществление с требуемой точностью и достоверностью количественного химического и микробиологического анализов проб питьевой воды, сточных вод и промышленных стоков с целью установления соответствия их качества требованиям нормативных документов;

Выполнение в полном объёме «Рабочей программы производственного контроля качества питьевой воды», контроль эффективности очистки питьевой воды, а также «Графика производственного контроля качества сточных вод и промышленных стоков».

Подготовка исходных данных для разработки нормативно-технической документации для предприятий и принятия решений по улучшению качества воды согласно санитарно-эпидемиологического надзора и сбросов.

Подбор, освоение и внедрение новых методик для анализа состояния качества питьевой, сточной воды.

Усовершенствованию технологических процессов и полному освоению производственных мощностей.

Улучшению методов утилизации промышленных отходов.

II . Аналитическая часть

. Характеристика анализируемой продукции

Вода (Н 2 О) - жидкость без запаха, вкуса, цвета; самое распространенное природное соединение.

По физико-химическим свойствам В. отличается аномальным характером констант, которые определяют многие физические и биологические процессы на Земле. Плотность воды возрастает в интервале 100-4°, при дальнейшем охлаждении уменьшается, а при замерзании скачкообразно падает. Поэтому в реках и озерах лед как более легкий располагается на поверхности, создавая необходимые условия для сохранения жизни в водных экологических системах. Морская вода превращается в лед, не достигая наибольшей плотности, поэтому в морях происходит более интенсивное вертикальное перемешивание воды.

В качестве первых санитарно - гигиенических характеристик пресной воды использовались органолептические показатели, которые были основаны на интенсивности восприятия органами чувств физических свойств воды. В настоящее время в эту группу в качестве нормативных характеристик входят:

· Запах при 20 о С и подогреве до 60 о С,

· балл Цветность по шкале, градус

· Прозрачность по шкале,

· Мутность по стандартной шкале, мг/дм 3

· Окраска окрашенного столбца (отсутствие водных организмов и пленки)

В артезианских водах содержатся взвешенные твердые примеси. Они состоят из частиц глины, песка, ила, суспендированных органических и неорганических веществ, планктона и различных микроорганизмов. Взвешенные частицы влияют на прозрачность воды. Содержание в воде взвешенных примесей, измеряемое в мг/л, дает представление о загрязненности воды частицами в основном условным диаметром более 1·10-4 мм. При содержании в воде взвешенных веществ менее 2-3 мг/л или

больше указанных значений, но условный диаметр частиц меньше 1 · 10-4 мм, определение загрязненности воды производят косвенно по мутности воды.

2. Требования предъявляемые к природной воде

Основными требованиями, предъявляемыми к питьевой воде, являются безопасность в эпидемическом отношении, безвредность по токсикологическим показателям, хорошие органолептические показатели и пригодность для хозяйственных нужд. Оптимальная температура воды для питьевых целей находится в пределах 7-11 °С. Наиболее близки к этим условиям воды подземных источников, которые отличаются постоянством температуры. Их в первую очередь рекомендуется использовать для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Органолептические показатели (мутность, прозрачность, цветность, запахи и привкусы) воды, потребляемой для хозяйственно-питьевых целей, определяются веществами, встречающимися в природных водах, добавляемыми в процессе обработки воды в виде реагентов и появляющимися в результате бытового, промышленного и сельскохозяйственного загрязнения водоисточников. К химическим веществам, влияющим на органолептические показатели воды, кроме нерастворимых примесей и гуминовых веществ относятся встречающиеся в природных водах или добавляемые в них при обработке хлориды, сульфаты, железо, марганец, медь, цинк, алюминий, гекса- мета- и триполифосфат, соли кальция и магния.

Водородный показатель рН большинства природных вод близок к 7. Постоянство рН воды имеет большое значение для нормального протекания в ней биологических и физико-химических процессов, приводящих к самоочищению. Для воды хозяйственно-питьевого назначения он должен находиться в пределах 6,5-8,5.

Количество сухого остатка характеризует степень минерализации природных вод; оно не должно превышать 1000 мг/л и лишь в отдельных случаях допускается 1500 мг/л.

Общая норма жесткости - 7 мг * экв/л.

В подземных водах, не подвергаемых обезжелезиванию, может быть допущено содержание железа 1 мг/л.

Азотсодержащие вещества (аммиак, нитриты и нитраты) образуются в воде в результате протекания химических процессов и гниения растительных остатков, а также за счет разложения белковых соединений, попадающих почти всегда со сточными бытовыми водами, конечным продуктом распада белковых веществ является аммиак. Присутствие в воде аммиака растительного или минерального происхождения не опасно в санитарном отношении. Воды, причиной образования аммиака в которых является разложение белковых веществ, непригодны для питья. Пригодной для питьевых целей считается вода, содержащая лишь следы аммиака и нитритов, а по стандарту допускается содержание не более 10 мг/л нитратов.

Сероводород может содержаться в природных водах в небольших количествах. Он придает воде неприятный запах, вызывает развитие серобактерий и интенсифицирует процесс коррозии металлов.

Токсические вещества (бериллий, молибден, мышьяк, селен, стронций и др.), а также радиоактивные вещества (уран, радий и стронцнй-90) попадают в воду с промышленными стоками и в результате длительного соприкосновения воды с пластами почвы, содержащими соответствующие минеральные соли. При наличии в воде нескольких токсических или радиоактивных веществ сумма концентраций или излучений, выраженная в долях концентраций, допустимых для каждого из них в отдельности, не должна превышать единицу.

3. Методики анализов

Методика. Определение общей жесткости.

Метод основан на образовании прочного комплексного соединения трилона Б с ионами кальция и магния.

Определение проводят титрованием пробы трилоном Б при рН 10 в присутствии индикатора.

МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ

2. Объем пробы воды для определения общей жесткости должен быть не менее 250 см3.

3. Если определение жесткости не может быть проведено в день отбора пробы, то отмеренный объем воды, разбавленный дистиллированной водой 1:1, допускается оставлять для определения до следующего дня.

Пробы воды, предназначенные для определения общей жесткости, не консервируют.

АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ.

Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770 вместимостью: пипетки 10, 25, 50 и 100 см3 без делений; бюретка 25 см3.

Колбы конические по ГОСТ 25336 вместимостью 250-300 см3.

Капельница по ГОСТ 25336.

Трилон Б (комплексон III, двунатриевая соль этилендиамин­тетрауксусной кислоты) по ГОСТ 10652.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456.

Кислота лимонная по ГОСТ 3118.

Натрий сернистый (сульфид натрия) по ГОСТ 2053.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962.

Цинк металлический гранулированный.

Магний сернокислый - фиксанал.

Хромоген черный специальный ЕТ-00 (индикатор).

Хром темно-синий кислотный (индикатор).

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации чистые для анализа (ч. д. а.)

ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ.

1. Дистиллированная вода, перегнанная дважды в стеклянном приборе, используется для разбавления проб воды.

2. Приготовление 0,05 н. раствора трилона Б.

31 г трилона Б растворяют в дистиллированной и доводят до 1 дм3. Если раствор мутный, то его фильтруют. Раствор устойчив в течение нескольких месяцев.

3. Приготовление буферного раствора.

г хлористого аммония (NH 4 Cl) растворяют в дистиллированной воде, добавляют 50 см 3 25 %-ного раствора аммиака и доводят до 500 см 3 дистиллированной водой. Во избежание потери аммиака раствор следует хранить в плотно закрытой склянке.

4. Приготовление индикаторов.

5 г индикатора растворяют в 20 см 3 буферного раствора и доводят до 100 см3 этиловым спиртом. Раствор индикатора хрома темно-синего может сохраняться длительное время без изменения. Раствор индикатора хромогена черного устойчив в течение 10 сут. Допускается пользоваться сухим индикатором. Для этого 0,25 г индикатора смешивают с 50 г сухого хлористого натрия, предварительно тщательно растертого в ступке.

5. Приготовление раствора сернистого натрия.

г сернистого натрия Na 2 S × 9H 2 O или 3,7 г Na 2 S × 5H 2 O растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды. Раствор хранят в склянке с резиновой пробкой.

6. Приготовление раствора солянокислого гидроксиламина.

г солянокислого гидроксиламина NH 2 OH × HCl растворяют в дистиллированной воде и доводят до 100 см 3 .

7. Приготовление 0,1 н. раствора хлористого цинка.

Точную навеску гранулированного цинка 3,269 г растворяют в 30 см 3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Затем доводят объем в мерной колбе дистиллированной водой до 1 дм 3 . Получают точный 0,1 н. раствор. Разведением этого раствора вдвое получают 0,05 н. раствор. Если навеска неточная (больше или меньше чем 3,269), то рассчитывают количество кубических сантиметров исходного раствора цинка для приготовления точного 0,05 н. раствора, который должен содержать 1,6345 г цинка в 1 дм 3 .

8. Приготовление 0,05 н. раствора сернокислого магния.

Раствор готовят из фиксанала, прилагаемого к набору реактивов для определения жесткости воды и рассчитанного на приготовление 1 дм3 0,01 н раствора. Для получения 0,05 н. раствора содержимое ампулы растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора в мерной колбе до 200 см 3 .

9. Установка поправочного коэффициента к нормальности раствора трилона Б.

В коническую колбу вносят 10 см 3 0,05 н. раствора хлористого цинка или 10 см3 0,05 н. раствора сернокислого магния и разбавляют дистиллированной водой до 100 см 3 . Прибавляют 5 см 3 буферного раствора, 5-7 капель индикатора и титруют при сильном взбалтывании раствором трилона Б до изменения окраски в эквивалентной точке. Окраска должна быть синей с фиолетовым оттенком при прибавлении индикатора хрома темно-синего и синей с зеленоватым оттенком при прибавлении индикатора хромогена черного.

Титрование следует проводить на фоне контрольной пробы, которой может быть слегка перетитрованная проба.

Поправочный коэффициент (К) к нормальности раствора трилона Б вычисляют по формуле:

где v - количество раствора трилона Б, израсходованное на титрование, см 3 .

ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

1. Определению общей жесткости воды мешают: медь, цинк, марганец и высокое содержание углекислых и двууглекислых солей. Влияние мешающих веществ устраняется в ходе анализа.

Погрешность при титровании 100 см3 пробы составляет 0,05 моль/м3.

В коническую колбу вносят 100 см3 отфильтрованной испытуемой воды или меньший объем, разбавленный до 100 см3 дистиллированной водой. При этом суммарное количество вещества эквивалента ионов кальция и магния во взятом объеме не должно превышать 0,5 моль. Затем прибавляют 5 см3 буферного раствора, 5-7 капель индикатора или приблизительно 0,1 г сухой смеси индикатора хромогена черного с сухим натрием и сразу же титруют при сильном взбалтывании 0,05 н. раствором трилона Б до изменения окраски в эквивалентной точке (окраска должна быть синей с зеленоватым оттенком).

Если на титрование было израсходовано больше 10 см3 0,05 н. раствора трилона Б, то это указывает что в отмеренном объеме воды суммарное количество вещества эквивалента ионов кальция и магния больше 0,5 моль. В таких случаях следует определение повторить, взяв меньший объем воды и разбавив его до 100 см3 дистиллированной водой.

Нечеткое изменение окраски в эквивалентной точке указывает на присутствие меди и цинка. Для устранения влияния мешающих веществ к отмеренной для титрования пробе воды прибавляют 1-2 см3 раствора сульфида натрия, после чего проводят испытание, как указано выше.

Если после прибавления к отмеренному объему воды буферного раствора и индикатора титруемый раствор постепенно обесцвечивается, приобретая серый цвет, что указывает на присутствие марганца, то в этом случае к пробе воды, отобранной для титрования, до внесения реактивов следует прибавить пять капель 1 %-ного раствора солянокислого гидроксиламина и далее определить жесткость, как указано выше.

Если титрование приобретает крайне затяжной характер с неустойчивой и нечеткой окраской в эквивалентной точке, что наблюдается при высокой щелочности воды, ее влияние устраняется прибавлением к пробе воды, отобранной для титрования, до внесения реактивов 0,1 н. раствора соляной кислоты в количестве, необходимом для нейтрализации щелочности воды, с последующим кипячением или продуванием раствора воздухом в течение 5 мин. После этого прибавляют буферный раствор, индикатор и далее определяют жесткость, как указано выше.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Общую жесткость воды (Х), моль/м 3 , вычисляют по формуле:

,

где v - количество раствора трилона Б, израсходованное на титрование, см 3 ;

К - поправочный коэффициент к нормальности раствора трилона Б;- объем воды, взятый для определения, см 3 .

Расхождение между повторными определениями не должно превышать 2 отн. %.

Методика. Определение содержания сухого остатка.

Величина сухого остатка характеризует общее содержание растворенных в воде нелетучих минеральных и частично органических соединений.

МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ.

1. Пробы отбирают по ГОСТ 2874 и ГОСТ 4979.

2. Объем пробы воды для определения сухого остатка должен быть не менее 300 см3.

АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ.

Шкаф сушильный с терморегулятором.

Баня водяная.

Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770, вместимостью: колбы мерные 250 и 500 см2; пипетки без деления 25 см3, чашка фарфоровая выпарительная 500-100 см3.

Эксикаторы по ГОСТ 25336.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Натрий углекислый Na 2 CO 3 , х.ч., точный раствор, готовят следующим образом: 10 г безводной соды (высушенной при 200 ° С и отвешенной на аналитических весах) растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора дистиллированной водой до 1 дм3. 1 см3 раствора содержит 10 мг соды.

ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА.

500 см3 профильтрованной воды выпаривают в предварительно высушенной до постоянной массы фарфоровой чашке. Выпаривание ведут на водяной бане с дистиллированной водой. Затем чашку с сухим остатком помещают в термостат при 110 ° С и сушат до постоянной массы.

1.1. Обработка результатов.

,

где m - масса чашки с сухим остатком, мг;1 - масса пустой чашки, мг;- объем воды, взятый для определения, см3.

Данный метод определения сухого остатка дает несколько завышенные результаты вследствие гидролиза и гигроскопичности хлоридов магния и кальция и трудной отдачи кристаллизационной воды сульфатами кальция и магния. Эти недостатки устраняются прибавлением к выпариваемой воде химически чистого карбоната натрия. При этом хлориды, сульфаты кальция и магния переходят в безводные карбонаты, а из натриевых солей лишь сульфат натрия обладает кристаллизационной водой, но она полностью удаляется высушиванием сухого остатка при 150-180 ° С.

2. Определение сухого остатка с добавлением соды.

500 см3 профильтрованной воды выпаривают в фарфоровой чашке, высушенной до постоянной массы при 150 ° С. После того как в чашку прилита последняя порция воды, вносят пипеткой 25 см3 точного 1 %-ного раствора углекислого натрия с таким расчетом, чтобы масса прибавленной соды примерно в два раза превышала массу предполагаемого сухого остатка. Для обычных пресных вод достаточно добавить 250 мг безводной соли (25 см3 1 %-ного раствора Na 2 CO 3). Раствор хорошо перемешивают стеклянной палочкой. Палочку обмывают дистиллированной водой, собирая воду в чашку с осадком. Выпаренный с содой сухой остаток высушивают до постоянной массы при 150 ° С. Чашку с сухим остатком помещают в холодный термостат и затем поднимают температуру до 150 ° С. Разность в массе между чашкой с сухим остатком и первоначальной массой чашки и соды (1 см3 раствора соды содержит 10 мг Na 2 CO 3) дает значение сухого остатка во взятом объеме воды.

2.1. Обработка результатов.

Сухой остаток (Х), мг/дм3, вычисляют по формуле:

,

где m - масса чашки с сухим остатком, мг;1 - масса пустой чашки, мг;2 - масса добавленной соды, мг;- объем воды, взятый для определения, см3.

Расхождения между результатами повторных определений не должны превышать 10 мг/дм3, если сухой остаток не превышает 500 мг/дм3, при более высоких концентрациях расхождение не должно превышать 2 отн. оо/о.

Методика. Определение содержания хлоридов.

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ.

1. Отбор проб производят по ГОСТ 2874 и ГОСТ 4979.

2. Объем пробы воды для определения содержания хлоридов должен быть не менее 250 см3.

3. Пробы воды, предназначенные для определения хлоридов, не консервируют.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОР-ИОНА ТИТРОВАНИЕМ АЗОТНОКИСЛЫМ СЕРЕБРОМ

2.1. Сущность метода

Метод основан на осаждении хлор-иона в нейтральной или слабощелочной среде азотнокислым серебром в присутствии хромовокислого калия в качестве индикатора. После осаждения хлорида серебра в точке эквивалентности образуется хромовокислое серебро, при этом желтая окраска раствора переходит в оранжево-желтую. Точность метода 1-3 мг/дм3.

2 Аппаратура, материалы и реактивы

Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770, ГОСТ 29227, ГОСТ 29251, вместимостью: пипетки 100, 50 и 10 см3 без делений; пипетка 1 см3 с делением через 0,01 см3; цилиндр мерный 100 см3; бюретка 25 см3 со стеклянным краном.

Колбы конические по ГОСТ 25336, вместимостью 250 см3.

Капельница по ГОСТ 25336.

Пробирки колориметрические с отметкой на 5 см3.

Воронки стеклянные по ГОСТ 25336.

Фильтры без зольные «белая лента».

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233.

Квасцы алюмокалиевые (алюминий-калий сернокислый) по ГОСТ 4329.

Калий хромовокислый по ГОСТ 4459.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, 25 %-ный раствор.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации чистые для анализа (ч. д. а.).

3. Подготовка к анализу

3.1. Приготовление титрованного раствора азотнокислого серебра.

40 г химически чистого AgNO3 растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора дистиллированной водой до 1 дм3.

см3 раствора эквивалентен 0,5 мг Сl-.

Раствор хранят в склянке из темного стекла.

3.2. Приготовление 10%-ного раствора (подкисленного азотной кислотой) азотнокислого серебра

г AgNO3 растворяют в 90 см3 дистиллированной воды и добавляют 1-2 капли HNO3.

3.3. Приготовление титрованного раствора хлористого натрия

8245 г химически чистого NaCl, высушенного при 105 °С, растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора дистиллированной водой до 1 дм3.

см3 раствора содержит 0,5 мг Сl-.

3.4. Приготовление гидроокиси алюминия

г алюмокалиевых квасцов растворяют в 1 дм3 дистиллированной воды, нагревают до 60 °С и постепенно прибавляют 55 см3 концентрированного раствора аммиака при постоянном перемешивании. После отстаивания в течение 1 ч осадок переносят в большой стакан и промывают декантацией дистиллированной водой до исчезновения реакции на хлориды.

3.5. Приготовление 5 %-ного раствора хромовокислого калия

г К2СrО4 растворяют в небольшом объеме дистиллированной воды и доводят объем раствора дистиллированной водой до 1 дм3.

3.6. Установка поправочного коэффициента к раствору азотнокислого серебра.

В коническую колбу вносят пипеткой 10 см3 раствора хлористого натрия и 90 см3 дистиллированной воды, добавляют 1 см3 раствора хромовокислого калия и титруют раствором азотнокислого серебра до перехода лимонно-желтой окраски мутного раствора в оранжево-желтую, не исчезающую в течение 15-20 с. Полученный результат считают ориентировочным. К оттитрованной пробе прибавляют 1-2 капли раствора хлористого натрия до получения желтой окраски. Эта проба является контрольной при повторном, более точном определении. Для этого отбирают новую порцию раствора хлористого натрия и титруют азотнокислым серебром до получения незначительной разницы оттенков слабо-оранжевого в титруемом растворе и желтого в контрольной пробе. Поправочный коэффициент (К) вычисляют по формуле

где v - количество азотнокислого серебра, израсходованное на титрование, см 3 .

4. Проведение анализа

4.1. Качественное определение

В колориметрическую пробирку наливают 5 см 3 воды и добавляют три капли 10 %-ного раствора азотнокислого серебра. Примерное содержание хлор-иона определяют по осадку или мути в соответствии с требованиями таблицы.

4.2. Количественное определение

В зависимости от результатов качественного определения отбирают 100 см 3 испытуемой воды или меньший ее объем (10-50 см 3) и доводят до 100 см 3 дистиллированной водой. Без разбавления определяются хлориды в концентрации до 100 мг/дм 3 . pН титруемой пробы должен быть в пределах 6-10. Если вода мутная, ее фильтруют через без зольный фильтр, промытый горячей водой. Если вода имеет цветность выше 30°, пробу обесцвечивают добавлением гидроокиси алюминия. Для этого к 200 см 3 пробы добавляют 6 см 3 суспензии гидроокиси алюминия, а смесь встряхивают до обесцвечивания жидкости. Затем пробу фильтруют через без зольный фильтр. Первые порции фильтрата отбрасывают. Отмеренный объем воды вносят в две конические колбы и прибавляют по 1 см 3 раствора хромовокислого калия. Одну пробу титруют раствором азотнокислого серебра до появления слабого оранжевого оттенка, вторую пробу используют в качестве контрольной пробы. При значительном содержании хлоридов образуется осадок AgCl, мешающий определению. В этом случае к оттитрованной первой пробе приливают 2-3 капли титрованного раствора NaCl до исчезновения оранжевого оттенка, затем титруют вторую пробу, пользуясь первой, как контрольной пробой.

Определению мешают: ортофосфаты в концентрации, превышающей 25 мг/дм 3 ; железо в концентрации более 10 мг/дм 3 . Бромиды и йодиды определяются в концентрациях, эквивалентных Сl - . При обычном содержании в водопроводной воде они не мешают определению.

5. Обработка результатов.

где v - количество азотнокислого серебра, израсходованное на титрование, см 3 ;

К - поправочный коэффициент к титру раствора нитрата серебра;

g - количество хлор-иона, соответствующее 1 см 3 раствора азотнокислого серебра, мг;- объем пробы, взятый для определения, см 3 .

Расхождения между результатами повторных определений при содержании Сl - от 20 до 200 мг/дм 3 - 2 мг/дм 3 ; при более высоком содержании - 2 отн. %.

4. Устройство анализируемого прибора. Универсальный иономер ЭВ-74

. Назначение.

Универсальный иономер ЭВ-74 предназначается для определения в комплекте с ионоселективными электродами активности одно- и двухвалентных анионов и катионов (величины pX) в водных растворах, а также для измерения окислительно-восстановительных потенциалов (величины Еh) в этих же растворах.

Иономер может использоваться также в качестве высокоомного милливольтметра.

При работе с блоком автоматического титрования прибор может быть использован для массового однотипного титрования.

Иономером ЭВ-74 можно производить измерения как методом отбора проб, так и непосредственно в лабораторных установках.

Иономер предназначен для применения в лабораториях научно-исследовательских учреждений и промышленных предприятий.

2. Устройство и принцип работы.

2.1. Общие сведения

Для измерения активности одно- и двухвалентных ионов в растворах используется электродная система с ионоселективными измерительными электродами и преобразователь. Электродвижущая сила электродной системы зависит от активности соответствующих ионов в растворе и определяется уравнениями (1) или (2).

Значение рХ контролируемого раствора определяется измерением э.д.с. электродной системы с помощью преобразователя, шкала которого проградуирована в единицах рХ. Градировочные значения э.д.с, могут быть вычислены при помощи уравнений (1) и (2).

2. Принцип действия и схема преобразователя иономера

Работа иономера основана на преобразовании э.д.с. электродной системы в постоянный ток, пропорциональный измеряемой величине. Преобразование э.д.с. электродной системы в постоянный ток осуществляется высокоомным преобразователем авто компенсационного типа.

Электродвижущая сила Ех электродной системы (рис. 1) сравнивается с падением напряжения на сопротивлении R, через которое протекает ток Iвых. усилителя. Падение напряжения U вых. на сопротивлении R противоположно по знаку электродвижущей силе Ех на вход усилителя подается напряжение:

вх. =Eх-Uвых. =Eх-Iвых.×R (4)

При достаточно большом коэффициенте усиления напряжение Uвых. мало отличается от э.д.с. электродной системы Sx благодаря этому ток, протекающий через электроды в процессе измерения, весьма мал, а ток Iвых. протекающий через сопротивление R, пропорционален э.д.с. электродной системы, т.е. рХ контролируемого раствора.

3. Конструкция иономера ЭВ-74

Иономер состоит из преобразователя и подставки, предназначенной для крепления электродов и установки сосудов с контролируемым раствором.

Преобразователь.

Общий вид преобразователя и элементы его конструкции показаны на рис. 5.

Для удобства монтажа и обслуживания при ремонте наклонная лицевая панель 9 (рис. 5) укреплена таким образом, что при снятии задней стенки и нижней планки она может быть откинута вперед после откручивания 2 винтов.

На лицевой панели располагаются органы оперативного управления и показывающий прибор 1. Органы заводской настройки и регулировки 7 расположены под лицевой панелью.

На шкале показывающего прибора имеются следующие оцифровки: «-1-19» для измерения на широком диапазоне и «0-5» для измерения на узких диапазонах (показания прибора суммируются со значением, соответствующим началу диапазона). Для удобства диапазон «-1-4» имеет дополнительную оцифровку.

Для установки температуры измеряемого раствора имеется оцифровка «0-100».

К органам оперативного управления относятся: тумблер «СЕТЬ», ручки переменных резисторов «КАЛИБРОВКА», «КРУТИЗНА», «рХи» и «ТЕМПЕРАТУРА РАСТВОРА»; 5 кнопок выбора рода работы: «АНИОНЫ/КАТИОНЫ (+/-)», «Х"/Х"», «mV», «рХ» и «t°»; 5 кнопок выбора диапазона измерения: «-1-19», «-1-4», «4-9», «9-14», «14-19»; корректор показывающего прибора. Кнопка «АНИОНЫ/КАТИОНЫ (+/-)» позволяет производить измерение активности анионов или положительных потенциалов в отжатом к катионов или отрицательных потенциалов в нажатом положениях, кнопка «Х"Х"» - измерение активности одновалентных или двухвалентных ионов соответственно в отжатом или нажатом положениях; кнопки с зависимой фиксацией «mV», «рХ» и «t°» позволяют включить прибор в режим милливольтметра («mV»), иономера («pX») или установки температуры раствора при ручной термокомпенсации («t°»).

При настройке ручками, выведенными на лицевую панель, следует учитывать, что в приборе применены потенциометры с высокой разрешающей способностью, которые имеют зоны плавной и грубой регулировки.

Резисторы «КАЛИБРОВКА», «КРУТИЗНА» и «pH» служат для оперативной настройки прибора на данную электродную систему.

Органы заводской настройки закрыты опломбированной планкой и предназначены: R52 - для дополнительной подстройки начала шкал при измерении катионов; R54 - то же при измерении анионов; R37 - для балансировки температурного моста; R11 - для основной настройки начала шкал при измерении рХ; R40 - для калибровки ручного термокомпенсатора при измерении двухвалентных ионов; R21 - для настройки начала шкал при измерении э.д.с. (мВ); R23 -- для регулировки размаха (крутизны) при измерении э.д.с. (мВ); R1 - для установки тока в цепи регулировки рХи.

Оси указанных потенциометров фиксируются цанговыми зажимами.

К органам заводской настройки относятся также резисторы, расположенные на плате измерительного блока: R48 - для подстройки показывающего прибора на диапазоне «-1-19»; R35 - для калибровки ручного термокомпенсатора при измерении одновалентных ионов.

Элементы внешних соединений расположены на задней планке.

Перемычка, замыкающая клеммы показывающего прибора в рабочем состоянии, должна быть снята.

ІІІ. Охрана труда

питьевой вода хлорид жесткость

1. Техника безопасности при работе с кислотами и щелочами

Концентрированные кислоты вызывают обезвоживание кожи и других тканей.

По быстроте действия и по скорости разрушения тканей тела кислоты располагаются в следующем порядке, начиная с наиболее сильных: царская водка (смесь азотной и соляной кислот). Азотная кислота, уксусная кислота (90 - 100%), молочная кислота, щавелевая кислота и т.д. очень опасны ожоги хромой смесью. Сильное раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей и глаз оказывают дымящие кислоты (концентрированные соляная и азотная кислоты).

Концентрированные кислоты хранят под тягой. Переливают их также под тягой, пользуясь индивидуальными средствами защиты (очки или защитная маска, резиновые перчатки, халат, резиновый фартук).

При пользовании склянкой с кислотой необходимо следить, чтобы на каждой склянке было четкое название кислоты. Наливать кислоту надо так, чтобы при наклоне склянки этикетка, во избежание ее порчи оказывалась наверху.

При разбавлении или укреплении растворов кислот льют кислоту большей концентрации; при изготовлении смеси кислот необходимо вливать жидкость большей плотности в жидкость с меньшей плотностью.

При разбавлении кислот нужно помнить правило: кислоту следует приливать тонкой струей при перемешивании в холодную воду, а не наоборот, и только в жаростойких и фарфоровых стаканах, так как при этом происходит значительное выделение тепла.

Переливать крепкие HNO3, H2SO4 и HCl можно только при включенной тяге в вытяжном шкафу. Дверцы шкафа должны быть, по возможности, прикрыты.

Наливая раствор, следует снимать пробиркой со склянки последнюю каплю реактива во избежание попадания жидкости на халат (одежду) или обувь.

При работе с крепкими кислотами необходимо одевать защитные очки, а при работе с дымящими серной и соляной кислотой, кроме очков, надевать длинный резиновый фартук и противогаз (или по крайней мере марлевую повязку, респиратор).

Во время приготовления растворов щелочей твердые вещества из содержащих их емкостей берут только специальной ложечкой и ни в коем случае не насыпают, потому что пыль может попасть в глаза и на кожу. После использования ложечку тщательно моют, т. к. щелочь прочно пристает ко многим поверхностям.

При взятии навески используют тонкостенные фарфоровые чашечки. Бумагой, тем более фильтровальной, пользоваться нельзя, т к. щелочь ее разъедает.

Растворы приготавливают в толстостенных фарфоровых сосудах в два этапа. Сначала делают концентрированный раствор, охлаждают его до комнатной температуры, а потом разбавляют до нужной концентрации. Такая последовательность вызвана значительным экзотермическим эффектом растворения.

2. Общие требования безопасности работы в лаборатории

При выполнении химико-аналитических исследований необходимо соблюдать требования безопасности при работе с вредными веществами в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

Во избежание возможного негативного воздействия на организм человека реактивы, применяемые при консервировании проб воды, подготовке и проведении анализов, должны храниться в минимально необходимом количестве.

Помещение, в котором проводятся химико-аналитические исследования, должно быть оборудовано общей приточно-вытяжной вентиляцией, соответствующей строительным нормам и правилам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в соответствии с ГОСТ 12.4.021.

Необходимо организовать упорядоченное хранение отработанных реактивов и соответствующую их утилизацию. Определенные в установленном порядке отходы деятельности лаборатории следует направлять в специализированные организации по переработке отходов в соответствии с требованиями законодательства.

Приборы устанавливаются в сухом помещении, свободном от пыли, паров кислот и щелочей. Рядом с приборами не должны находиться электронагревательные приборы, а также источники электромагнитных колебаний и радиопомех.

Приборы, которые предусмотрены для работ с горючим газом, должны быть установлены на столах под вытяжными устройствами, обеспечивающими удаление продуктов сгорания.

Необходимо соблюдать правила ТБ по обращению и работе с газовыми баллонами, если таковые применяются. Баллоны с газом должны быть удалены от прибора и радиаторов отопления, а также защищены от прямого воздействия солнечных лучей. При работе с газом, находящимся под давлением, следует соблюдать установленные для этих работ "Правила устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением". При подаче газа нужно следить за полной герметизацией всех систем подводных и отводных трубок системы.

3. Пожаро- и электробезопасность

Обесточить комнату, выключить электронагревательные приборы и тягу.

Немедленно сообщить по телефону 20-01 в пожарную часть о загорании (назвать место возникновения пожара и свою фамилию).

Доложить начальнику бюро, заведующей лабораторией, начальнику цеха.

Принять меры по ограничению распространения огня и ликвидации пожара всеми первичными средствами пожаротушения под руководством непосредственного руководителя, горящие хлорорганические продукты, перечисленные в данной инструкции можно тушить любыми средствами.

Организовать встречу пожарной части.

При загазованности одеть противогаз.

Для приведения огнетушителя ОУ-2 в действие необходимо вынуть его из гнезда, повернуть раструб в сторону очага загорания, левой рукой взяться за ручку, а правой - сорвать пломбу, повернуть до отказа маховичок вентиля. Направить струю на очаг загорания. Тушить следует с периферии, стремясь перекрыть струёй газа поверхность горения. Не следует направлять струю газа на поверхность горящей жидкости во избежание её разбрызгивания, что может привести к увеличению площади горения. После ликвидации очага загорания поворотом вентиля перекрыть клапан запорной головки.

При тушении асбестовым полотном необходимо накрыть им очаг загорания, прекратить доступ воздуха к продуктам загорания.

В случае, если при использовании средств пожаротушения, указанных выше, пожар ликвидировать не удалось, пользоваться пожарным краном, находящимся в коридоре.

Работа в лаборатории должна проводиться при наличии исправного электрооборудования. При обнаружении дефектов в изоляции проводов, неисправности пускателей рубильников, штепселей, розеток, вилок и другой арматуры, а также заземления и ограждений следует немедленно сообщить об этом непосредственным руководителям. Все обнаруженные неисправности должны устраняться только электромонтером.

При работе с электрооборудованием, находящимся под напряжением, необходимо применять неисправные индивидуальные средства защиты, диэлектрические перчатки, коврики.

Нельзя переносить включенные электронагревательные приборы.

В случае перерыва в подаче электрического тока все электронагревательные приборы и электрооборудования должны быть немедленно выключены.

В случае загорания электропроводов и электроустановок необходимо их немедленно обесточить и приступить к тушению огня углекислотным или порошковым огнетушителем, а также кошмой или песком.

IV . Охрана окружающей среды

Природоохранной является любая деятельность, направленная на сохранение качества окружающей среды на уровне, обеспечивающем устойчивость биосферы. К ней относится как крупномасштабная, осуществляемая на общегосударственном уровне деятельность по сохранению эталонных образцов нетронутой природы и сохранению разнообразия видов на Земле, организации научных исследований, подготовке специалистов-экологов и воспитанию населения, так и деятельность отдельных предприятий по очистке от вредных веществ сточных вод и отходящих газов, снижению норм использования природных ресурсов и т. д. Такая деятельность осуществляется в основном инженерными методами.

Существуют два основных направления природоохранной деятельности предприятий. Первое - очистка вредных выбросов. Этот путь «в чистом виде» малоэффективен, так как с его помощью далеко не всегда удается полностью прекратить поступление вредных веществ в биосферу. К тому же сокращение уровня загрязнения одного компонента окружающей среды ведет к усилению загрязнения другого.

И например, установка влажных фильтров при газоочистке позволяет сократить загрязнение воздуха, но ведет к еще большему загрязнению воды. Уловленные из отходящих газов и сливных вод вещества часто отравляют значительные земельные площади.

Использование очистных сооружений, даже самых эффективных, резко сокращает уровень загрязнения окружающей среды, однако не решает этой проблемы полностью, поскольку в процессе функционирования этих установок тоже вырабатываются отходы, хотя и в меньшем объеме, но, как правило, с повышенной концентрацией вредных веществ. Наконец, работа большей части очистных сооружений требует значительных энергетических затрат, что, в свою очередь, тоже небезопасно для окружающей среды.

Кроме того, загрязнители, на обезвреживание которых идут огромные средства, представляют собой вещества, на которые уже затрачен труд и которые за редким исключением можно было бы использовать в народном хозяйстве.

Для достижения высоких эколого-экономических результатов необходимо процесс очистки вредных выбросов совместить с процессом утилизации уловленных веществ, что сделает возможным объединение первого направления со вторым.

Второе направление - устранение самих причин загрязнения, что требует разработки малоотходных, а в перспективе и безотходных технологий производства, которые позволяли бы комплексно использовать исходное сырье и утилизировать максимум вредных для биосферы веществ.

Однако далеко не для всех производств найдены приемлемые технико-экономические решения по резкому сокращению количества образующихся отходов и их утилизации, поэтому в настоящее время приходится работать по обоим указанным направлениям.

Заботясь о совершенствовании инженерной охраны окружающей природной среды, надо помнить, что никакие очистные сооружения и безотходные технологии не смогут восстановить устойчивость биосферы, если будут превышены допустимые (пороговые) значения сокращения естественных, не преобразованных человеком природных систем, в чем проявляется действие закона незаменимости биосферы.

Таким порогом может оказаться использование более 1% энергетики биосферы и глубокое преобразование более 10% природных территорий (правила одного и десяти процентов). Поэтому технические достижения не снимают необходимости решения проблем изменения приоритетов общественного развития, стабилизации народонаселения, создания достаточного числа заповедных территорий и других, рассмотренных ранее.

Список используемой литературы

Аналитическая химия. Васильев В.П. Год издания: 1989

Герасимов И.П. Экологические проблемы в прошлой, настоящей и будущей географии мира. М.: Наука, 1985.

Интернет-сайты:

www.ekologichno.ru

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ТЕМЫ

санитарный бактериологический вода обеззараживание

Вода обязательная составная часть всего живого, является физиологически и гигиенически необходимым элементом. Вместе с тем она может стать источником болезней и нарушения здоровья, вследствие изменения ее состава, качества или употребляемого количества.

При потере воды в количестве менее двух процентов веса (1 - 1,5 л.) наступает жажда 6-8%-полуобморочное состояние, 10% - галлюцинации, нарушение глотания, 20% - смерть. С водой связано распространение инфекционных и гельминтных заболеваний, a от макро- и микроэлементного состава питьевой воды, загрязнения ее вредными химическими веществами, зависит заболеваемость неинфекционной природы. Имеется достаточно сведений о значении водного фактора и распространении холеры, брюшного тифа, дизентерии, паратифа А и Б, 6олезни Боткина, Вейля - Васильева (иктерогеморрагический лептоспироз), водной лихорадки, туляремии и многих других

2. ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ

1. Усвоить знания о физиологическом, гигиеническом и эпидемиологическом значении воды. Ознакомить студентов с влиянием химического состава воды на здоровье населения.

2. Рассмотреть требования к качеству питьевой воды при централизованном водоснабжении и качеству воды источников водоснабжения.

3. Усвоить общие сведения о методике обследования водоисточников, правилах выбора источника водоснабжения и отбора проб воды для санитарно-химического и санитарно-бактериологического анализов.

4. Усвоить методику оценки качества питьевой воды по микробиологическим, токсикологическим и органолептическим показателям.

5. Ознакомиться с основными методами улучшения качества питьевой воды

3. ВОПРОСЫ ТЕОРИИ

Гигиеническое, физиологическое и эпидемиологическое значение воды.

Гигиеническая оценка питьевой воды и источников водоснабжения. Показатели загрязнения воды.

Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения.

Исследование физического, химического и бактериологического состава воды.

Эндемические заболевания, связанные с изменением количества микроэлементов в воде.

Основные методы улучшения качества питьевой воды: осветление, обесцвечивание и обеззараживание.

4. ПРАКТИЧЕСКИЕ НАВЫКИ

1. Освоить методики определения физических свойств воды.

2. Освоить некоторые качественные реакции определения химического состава воды.

3. Научиться определять содержание активного хлора в 1% растворе хлорной извести, остаточный хлор и потребную дозу хлора.

5. УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Влияние химического состава воды на здоровье человека. Природные воды значительно отличаются между собой по химическому составу и степени минерализации. Солевой состав природных вод представлен преимущественно катионами Са, Mg, Al, Fe, К и анионами НСО, Сl, NO 2 , SO 4 . Степень минерализации вод в России увеличивается с севера на юг. Вода с содержанием минеральных солей более 1000мг/л может иметь неприятный вкус (соленый, горько-соленый, вяжущий), ухудшает секрецию и повышает моторную функцию желудка и кишечника, отрицательно сказывается на усвоении пищевых веществ и вызывает диспептические явления. Длительное употребление жесткой воды (общая жесткость более 7мг - экв) предрасполагает к образованию камней в почках.

Забор воды в г. Сургуте осуществляется из подземных горизонтов. Ее жесткость находится в пределах 1мг.экв.л. Имеются сведения о неблагоприятном воздействии мягкой воды на сердечно-сосудистую систему. Результаты, полученные в Московском НИИ гигиены имени Ф.Ф.Эрисмана, доказали отрицательное влияние потребления мягких вод на эту систему человека.

Повышенное состояние хлоридов в воде может способствовать возникновению гипертонических состояний, сульфатов - расстройству деятельности кишечника, нитратов - водно-нитратной метгемоглобинемии. Это заболевание характеризуется диспептическими явлениями, резкой одышкой, тахикардии. У детей грудного возраста, употребляющих питательные смеси, для приготовления и разбавления которых применялась вода с содержанием нитратов более 40мг/л., наблюдается цианоз. В крови обнаруживается значительный процент метгемоглобина, что ведет к кислородному голоданию тканей. У детей старшего возраста и взрослых восстановление нитратов и образование метгемоглобина происходит в небольших количествах. Это не оказывает существенного влияния на состояние их здоровья, но у лиц, страдающих анемией или сердечно-сосудистыми заболеваниями, может усилить явления гипоксии.

На здоровье человека сказывается изменение содержания в воде микроэлементов: фтора, йода, стронция, селена, кобальта, марганца, молибдена и др.

Микроэлементы - химические элементы, содержащиеся в растительных и животных организмах в малых количествах (тысячные и меньшие доли процента). Микроэлементы, которые содержатся в организме в количестве стотысячных долей процента и меньше, например, золото, ртуть, В.И. Вернадский назвал ультраэлементами.

Увеличение содержания фтора ведет к возникновению флюороза, снижение - кариеса зубов. Недостаток йода сопровождается поражением щитовидной железы. При дефиците кобальта наблюдается развитие тяжелых анемий, предрасположение к пневмонии у детей; при дефиците меди - могут развиться элементарная гипохромная анемия у детей, беременных женщин, послеоперационные анемии. С недостатком цинка связывают карликовый рост, а с недостатком селена (его низкой концентрацией в сетчатке глаза) - понижение остроты зрения. Особенно велико значение микроэлементов для организма ребенка на всех этапах его роста и развития.

Почти 2/3 территории России характеризуется недостатком йода, 40% - селена. Спуск неочищенных промышленных сточных вод может привести к появлению токсических концентраций мышьяка, свинца, хрома и других вредных примесей в воде открытых водоемов.

Наиболее тесная связь с уровнем химической нагрузки установлена для болезней органов пищеварения, мочеполовой системы, крови и кроветворных органов, болезней кожи и подкожной клетчатки. Высокая зависимость от уровня органического загрязнения воды (ХПК - химическое потребление 0 2) и суммы хлорорганических соединений (ХОС) установлена для гастритов, дуоденитов, неинфекционных энтеритов и колитов, болезней печени, желчного пузыря и поджелудочной железы, патологии почек и мочевыводящих путей.

Большое гигиеническое значение имеет радиоактивность природных вод. В горных породах содержатся уран, торий, радий, полоний и др., а также радиоактивные газы - радон, торон. Обогащение природных вод радиоактивными элементами обусловлено выщелачиванием, растворением и эманированием (радон, торой) минеральных веществ. Загрязнение вод происходит и за счет поступления в них радиоактивных сточных вод. Использование вод с повышенным содержанием радиоактивных элементов может привести к неблагоприятным генетическим последствиям: аномалиям развития, злокачественным новообразованиям, заболеваниям крови и т.д.

Большая часть населения земного шара употребляет питьевую волу (с активностью порядка 10 -13 кюри/л (от 0,4 до 1*10" 13 кюри/л).

Выбор и оценка качества источников централизованного водоснабжения

При выборе источника водоснабжения в первую очередь должны быть использованы межпластовые напорные подземные воды. Далее следует переходить к другим источникам в порядке снижения их санитарной надежности: межпластовым безнапорным водам - трещинно-карстовым водам при условии их особо тщательной гидрологической разведки и характеристики - грунтовым водам, в том числе инфильтрационным, подрусловым и искусственно пополняемым - поверхностным водам (рекам, водохранилищам, озерам, каналам).

Санитарное обследование водоисточника включает:

санитарно - топографическое обследование;

определение качества воды в водоисточнике и его дебита;

выявление заболеваемости среди населения и некоторых видов животных в районе расположения водоисточника;

взятие проб воды для исследования.

Необходимо рассмотреть данные о возможности организации зон санитарной охраны (ЗСО) источника водоснабжения; примерные границы ЗСО по отдельным ее поясам; при существующем источнике - данные о состоянии ЗСО. Изучаются данные о необходимости обработки воды источника (обеззараживание, осветление, обезжелезивание и др.). Рассматривается санитарная характеристика существующей или предполагаемой конструкции водозабора (водоприемник, скважина, колодец, каптаж); степень защищенности источника от проникновения загрязнений извне, соответствие принятых мест, глубины, типа и конструкции водозабора его назначению и степени обеспечения получения воды возможно лучшего в данных условиях качества.

Требования к питьевой воде, подаваемой централизованными системами хозяйственно питьевого водоснабжения представлены в ГОСТе 2074-82. Вода питьевая.

В практике водоснабжения вследствие недостаточного дебита подземных вод часто используют поверхностные воды, которые систематически загрязняются за счет спуска хозяйственно-фекальных и промышленных сточных вод, судоходства, лесосплава и т.д.

Вода этих источников подлежит обязательной обработке, но в связи с тем, что возможности обработки воды ограничены, в официальных нормативных документах содержатся гигиенические требования, которые предъявляются к источникам водоснабжения.

Таблица 1. Состав и свойства воды поверхностных источников хозяйственно питьевого водоснабжения (гост 17.1.03-77)

показатель	требования и норматив
Плавающие примеси (вещества)	На поверхности водоема не должны обнаруживаться плавающие пленки, пятна минеральных масел и скопления других примесей
Запахи, привкусы	До 2 баллов
	Не должна обнаруживаться в столбике 20см.
Водородный показатель	Не должен выходить за пределы 6,5 - 8,5 pH
Минеральный состав:
сухой остаток	1000 мг/дм 3
сульфаты
биохимическая потребность в кислороде (ВПК)	Полная потребность воды при 20 0 С не должна превышать 3 мг/дм 3
Общая жесткость	7 мг-экв/л
Бактериальный состав	Вода не должна содержать возбудителей кишечных заболеваний. Число бактерий группы кишечных палочек (коли-индекс) не более 10000 в 1000 мл воды
Токсические химические вещества	Не должны превышать ПДК
Железо (в подземных источниках)

Сведения о факторах, определяющих зоны санитарной охраны водоисточников, правилах определения границ поясов ЗСО подземных и поверхностных источников, границ ЗСО водопроводных сооружений и водоводов, основные мероприятия на территории ЗСО, программа изучения источников водоснабжения для установки границ ЗСО изложены в Санитарных правилах и нормах (СанПиН 2.1.4...-95). Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения.

Отбор проб воды для лабораторного анализа

Каждая проба воды должна иметь номер и направляться в лабораторию с сопроводительным документом, в котором указывают: название водоисточника, когда, в какой точке и кем взята проба, температура воды, состояние погоды, особенности взятия пробы (с какой глубины, продолжительность откачки воды и т.д.).

Из открытого водоема пробы воды отбирают у верхней и нижней границы района водопотребления (по течению водоема) на глубине 0,5 - 1м, посередине водоёма и на расстоянии 10м от берегов. Пробы воды следует брать прежде всего в том месте, где осуществляется или намечается забор воды населением.

Отборы воды из шахтных колодцев осуществляют на глубине 0,5 - 1м. Из колодцев с насосами и водопроводных кранов воду предварительно спускают в течение 5 - 10 минут.

Для полного химического анализа отбирают 5л. воды, для краткого - 2л., в химически чистую посуду с помощью батометров различных конструкций. Емкости 2-3 раза ополаскивают исследуемой водой. Взятые пробы воды подлежат исследованию в ближайшие 2-4 часа.

При большом сроке пробу консервируют добавлением 2мл 25% серной кислоты на 1л воды (при определении окисляемости и аммиака) или 2мл хлороформа (при определении взвешенных веществ, сухого остатка, хлоридов, солей азотистой и азотной кислоты).

Для бактериологического анализа пробы воды отбирают в стерильную посуду в количестве 500мл (для определения патогенных микробов 1-3л) с глубины 15-20см от поверхности водоема или глубже в тех же местах, что и для химического анализа. Емкость открывают непосредственно перед, отбором пробы, при этом бумажный колпачок с емкости снимают вместе с пробкой, не касаясь пробки руками. Край водопроводного крана после спуска застоявшейся воды обжигают. Пробы исследуют не позднее чем через 2 часа, допускается продление срока до 6 часов, при условии хранения воды во льду.

Исследование физических свойств воды

Температура воды определяются ртутным термометром непосредственно в водоеме или сразу после выемки пробы.

Термометр погружают в воду на 5-10мин. Оптимальная температура для питья 7-12 0 С.

Запах определяется при комнатной температуре и при нагревании до 60°С.

Определение запаха при нагревании производят в широкогорлой колбе емкостью 250мл, в которую наливают 100мл исследуемой воды.

Колбу прикрывают часовым стеклом, помещают на электрическую плитку и нагревают до 60°С.

Затем вращательными движениями взбалтывают, сдвигают стекло в сторону и быстро определяют запах.

Запах воды характеризуется как ароматический, гнилостный, древесной и т.д., кроме того, применяют термины сходства запахов : хлорный, нефтяной и др.

Интенсивность запаха определяют в баллах от 0 до 5 баллов. 0- запах не ощущается; 1- запах, не поддающийся определению потребителям, но обнаруживаемый в лаборатории привычным наблюдателем; 2- запах поддающийся обнаружению потребителем, если обратить на него внимание; 3- запах, который легко замечается; 4- запах, который сам обращает на себя внимание; 5- запах настолько сильный, что вода для питья непригодна.

Вкус определяется только обеззараженной или заведомо в чистой воде при температуре 20°С. В сомнительных случаях воду предварительно подвергают кипячению в течении 5 минут с последующем охлаждением. Воду набирают в рот маленькими порциями, держат несколько секунд и определяют вкус, не проглатывая ее. Сила вкуса выражается в баллах: отсутствие привкуса - 0, очень слабый привкус - 1 балл, слабый - 2, заметный -3, отчетливый - 4 и очень сильный 5 баллов. Дополнительная характеристика вкуса : соленый, горький, кислый, сладкий; привкусы - рыбный, металлический и др.

Прозрачность воды определяют в бесцветном цилиндре, разделенном по высоте на см., с плоским прозрачным дном и тубусом у основания для выпуска воды, на который надета резиновая трубка с зажимом. Под дно цилиндра подкладывается печатный шрифт Снеллена так, чтобы шрифт находился на 4см от дна. Воду сливают из боковой трубки и отчитывают высоту столба воды, при котором можно отчетливо различать шрифт. Прозрачность выражается в см с точностью до 0,5см. В норме прозрачность составляет 30см и более.

Цветность воды определяется путем сравнения с дистиллированной водой налитой в бесцветные цилиндры. Сравнение цвета производится на белом фоне. Цвет воды характеризуется следующими терминами бесцветная, светло-желтая, бурая, зеленая, светло-зеленая и т.д. Интенсивность окраски воды определяется количественно путем сравнения испытуемой воды со шкалой стандартных растворов в условных градусах. Питьевая вода должна иметь цветность от 20 до 35 градусов.

Осадок определяется после одночасового отстаивания. Количество нерастворимых взвешенных веществ, обусловливающих мутность воды, может быть определенно весовым способом путем фильтрации с помощью тигля Гуча, на который помешают асбестовый фильтр.

Примечания :

Для водопроводов, подающих воду без специальной обработки по согласованию с органами сан.эпид.службы допускается: сухой остаток до 1500мг.л.; общая жесткость до 10 мг-экв.л; железо до 1мг.л; марганец до 0,5. мг.л.

Сумма концентраций хлоридов и сульфатов, выраженных в долях ПДК каждого из этих веществ в отдельности, не должна быть более 1

Органолептические свойства воды

Запах при 20°С и при нагревании до 60°С, баллы, не более 2

Вкус и привкус при 20°С, баллы, не более 2

Цветность, градусы, не более 20

Мутность по тандартной шкале, мг.л, не более 1,5

Примечание: по согласованию с органами сан.эпид.надзора допускается увеличение цветности воды до 35°, мутности (в паводковый период) до 2мг.л.

Контроль за качеством:

На водопроводах с подземным источником водоснабжения анализ воды в *течение первого года эксплуатации проводят не реже 4 paз. (по сезонам года). В дальнейшем не реже одного раза в год в наиболее неблагоприятный период по результатам первого года.

На водопроводах с поверхностным источником водоснабжения анализ воды проводят не реже одного раза в месяц.

При контроле обеззараживания воды хлором и озоном на водопроводах с подземными и поверхностными источниками водоснабжения концентрацию остаточного хлора и остаточного озона определяют не реже одного раза в час.

Концентрация остаточного озона после камеры смешения должна быть 0,1 - 0,3 мг.л., при обеспечении время контакта не менее 12 минут.

Отбор проб в распределительной сети проводят из уличных водоразборных устройств, характеризующих качество воды в основных магистральных водопроводных линиях, из наиболее возвышенных и тупиковых участков уличной распределительной сети. Отбор проб проводят также из кранов внутренних водопроводных сетей всех домов, имеющих подкачку и местные водонапорные баки.

Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль да качеством. ГОСТ 2874 - 82

Гигиенические требования

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

По микробиологическим показателям питьевая вода должна соответствовать следующим требованиям:

Число микроорганизмов -- в 1мл 3 воды, не более - 100

Число бактерий группы кишечных палочек в 1 л (коли-индекс) не более 3.

Токсикологические показатели воды

Токсикологические показатели качества воды характеризуют безвредность ее химического состава и включают нормативы для веществ:

встречающихся в природных водах;

добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;

появляющихся в результате промышленного, бытового и иного загрязнения источников водоснабжения.

Концентрация химических веществ, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должна превышать нормативов, указанных ниже:

Таблица 2. Концентрация химических веществ

Наименование показателя в мг.л., не более	Норматив
Алюминий остаточный
Бериллий
Молибден
Полиакриламид остаточный
Стронций
Фтор для климатических районов:

Таблица 3. Органолептические показатели воды

Определение химического состава воды (качественные реакции)

Активная реакция (pH ) . Воду наливают в две пробирки: в одну из них погружают красную лакмусовую бумагу, в другую синюю. Через пять минут эти бумажки сравнивают с такими же; ранее опущенными в дистиллированную воду. Посинение красной бумажки указывает на щелочную реакцию, покраснение синей - на кислую. Если цвет бумажки не изменился, значит реакция нейтральная.

Определение азотсодержащих веществ. Азотсодержащие вещества являются важным показателем загрязнения воды, т.к. они образуются при разложении белковых веществ, попадающих в водоисточник с хозяйственными - фекальными и промышленными отходами. Аммиак - продукт белкового распада, поэтому его обнаружение свидетельствует о свежем загрязнении. Нитриты указывают на некоторую давность загрязнения. Нитраты свидетельствуют о более давних сроках загрязнения. По азотсодержащим веществам можно судить и о характере загрязнения. Обнаружения триады (аммиак, нитриты и нитраты) свидетельствует о явном неблагополучии источника, подвергающегося постоянному загрязнению.

Качественное определение аммиака проводят следующим образом: в пробирку наливают 10мл исследуемой воды, прибавляют 0,2мл (1-2 капли) сегнетовой соли и 0,2мл реактива Несслера. Через 10 минут определяют содержание аммонийного азота, используя таблицу.

Определение нитратов. В пробирку наливают 1мл исследуемой воды, прибавляют 1 кристалл дефиниламина и осторожно наливают, наслаивая концентрированную серную кислоту. Появление синего кольца говорит о наличии в воде нитратов.

Определение нитритов. В пробирку наливают 10мл исследуемой воды, 0,5мл реактива Грисса (10 капель) и нагревают на водяной бане в течении 10 минут при температуре 70-80°С. Приблизительное содержание нитритов определяют по таблице.

Определение хлоридов. Хлориды в воде источника водоснабжения могут быть косвенным показателем загрязнения воды органическими веществами животного происхождения. При этом имеет значение не столько концентрация хлоридов, сколько ее изменение на протяжении времени. Большие концентрации хлоридов могут наблюдаться в солончаковой почве. Содержание хлоридов не должно превышать 350мг/л.

Качественная реакция : 5мл исследуемой воды наливают в пробирку, подкисляют 2-3 каплями азотной кислоты, прибавляют 3 капли 10% раствора нитрата серебра (азотно-кислое серебро) и определяют степень помутнения воды. Приближенное содержание хлоридов определяют по таблице.

Определение сульфатов. Содержание в питьевой воде повышенного количества сульфатов может оказать послабляющее действие и изменить вкус воды. Качественная реакция : 5мл исследуемой воды наливают в пробирку, прибавляют 1-2 капли соляной кислоты, 3-5 капель 5% раствора хлорида бария. Приближенное содержание сульфатов определяют по мутности и осадку по таблице.

Определение железа. Избыточное содержание железа придает воде желто-бурую окраску, мутность, горьковатый металлический привкус. При использовании такой воды в бытовых целях образуются ржавые пятна на белье, сантехнике.

Для качественного определения железа в пробирку наливают 10мл исследуемой воды, вносят 2 капли концентрированной соляной кислоты и добавляют 4 капли 50% раствора роданида аммония. Приближенное суммарное содержание железа определяется по таблице.

Определение жесткости воды. Жесткость воды зависит от присутствия в ней растворенных солей щелочноземельных магния и кальция. В некоторых случаях жесткость воды обуславливается присутствием закисного железа, марганца, алюминия. Различают 4 вида жесткости: общую, карбонатную, устранимую, и постоянную. Жесткость воды выражается в мг-эквивалентах растворимых солей кальция и магния в одном литре воды.

Определение карбонатной жесткости. В колбу емкостью 150мл наливают 100мл исследуемой воды, прибавляют 2 капли метилоранжа и титруют 0,1 нормальным раствором соляной кислоты до розового окрашивания. Расчет проводится по формуле:

X=(а*0,1*1000)/(v), где Х - жесткость; а - количество 0,1н р-ра HCl в мл, ушедшее, на титрование; 0,1 - титр кислоты; v - объем исследуемой воды.

Определение общей жесткости. В колбу емкостью 200-250мл исследуемой воды, добавляют аммиачно-буферного раствора 5мл и 5-7 капель индикатора хромогена черного. Титруют медленно при интенсивном помешивании 0,1н р-ром трилона Б до перехода винно-красного окрашивания, в сине-зеленое. Жесткость рассчитывают в мг/экв по формуле:

Х=(а*к*0,1*1000)/(v), где Х - общая жесткость, а - расход трилона Б в мл, к - поправочный коэффициент трилона Б (0,695), v - объем пробы воды.

Очистка и обеззараживание питьевой воды

Подземные глубокие артезианские воды, а также воды родников и ключей, вытекающих часто с большой глубины, санитарном отношении являются наиболее благополучными. Они обладают лучшими физико-химическими свойствами и почти свободны от бактерий. Воды обладают более низкими физико-химическими свойствами и обычно имеют большое бактериальное загрязнение. Поэтому воды открытых водоемов, используемые при центральном водоснабжении, требуют предварительной очистки и обеззараживания.

Очистка улучшает физические свойства воды. Вода становится прозрачной, освобождается от окраски и запахов. При этом из воды удаляется большая часть бактерий, которые при отстаивании воды оседают.

Для очистки воды применяется несколько методов:

а)отстаивание;

б)коагуляция;

в)фильтрация.

6. ОТСТАИВАНИЕ

Для отстаивания воды устраиваются специальные резервуары-отстойники. Вода в этих отстойниках движется очень медленно и находится в них 6-8 часов, а иногда и больше. За это время из воды успевает осесть большая часть взвешенных в ней веществ, в среднем до 60%. При этом в воде остаются главным образом самые мелкие взвешенные частицы.

7. КОАГУЛЯЦИЯ ВОДЫ и ФИЛЬТРАЦИЯ

Для того, чтобы при отстаивании удалять мелкие взвешенные частицы, к воде еще до поступления ее в отстойники прибавляют коагулянты-осадители. Чаще всего для этого используется алюминий (глинозем) - Al 2 (SO 4) 3 . Сернокислый глинозем действует на взвешенные в воде частицы двояким образом. Он имеет положительный электрический заряд, а взвешенные частицы - отрицательный. Разноименно заряженные частицы взаимно притягиваются, укрепляются и оседают. Кроме того, коагулянт образует в воде хлопья, которые оседая, захватывают и увлекают на дно взвешенные частицы. При применении коагулянта вода освобождается от большинства мелких взвешенных частиц, при этом срок отстаивания можно сократить до 3-4 часов. Однако при этом в воде еще остается часть мельчайших взвешенных веществ и бактерий, для удаления которых применяется фильтрация воды через песчаные фильтры. При эксплуатации фильтра на поверхности песка образуется пленка, состоящая из тех же взвешенных частиц и хлопьев коагулянта. Эта пленка задерживает взвешенные частицы и бактерии. Песчаные фильтры в среднем задерживают до 80% 6актерий.

Для того, чтобы освободить воду от остаточной микрофлоры, ее подвергают обеззараживанию.

8. ХЛОРИРОВАНИЕ ВОДЫ

Имеется несколько методов обеззараживания воды. Наиболее распространенным является метод хлорирования - обеззараживания воды с помощью хлорной извести или газooбpaзнoгo хлора.

Лабораторный контроль за коагуляцией и хлорированием воды имеет большое практическое значение. Прежде всего, необходимо определить дозы коагулянта и хлора, требуемые для очистки и обеззараживания данной воды, т.к. различные воды нуждается в разных количествах этих веществ.

КОАГУЛЯЦИЯ ВОДЫ СЕРНОКИСЛЫМ АЛЮМИНИЕМ

Как мы уже отмечали, наиболее распространенный метод коагуляции воды - обработка ее сернокислым алюминием.

Процесс коагуляции состоит в том, что раствор глинозема при прибавлении в воду вступает в реакцию с двууглекислыми солями кальция и магния (бикарбонатами) и образует с ними гидрат окиси алюминия в виде хлопьев. Реакция протекает по уравнению:

Al 2 (SO 4) 3 + 3Ca(HCO 3) 2 = 2A1(OH) 3 + 3CaSO 4 + 6С0 2

Потребная доза коагулянта зависит, в основном, от степени карбонатной (устранимой) жесткости воды. В мягкой воде, имеющей устранимую жёсткость меньше 4-5°, процесс коагуляции протекает плохо, т.к. здесь образуется мало хлопьев гидрата окиси алюминия. В таких случаях приходится добавлять в воду соду или известь (повышать устранимую жесткость), чтобы обеспечить образование достаточного количества хлопьев. Выбор дозы коагулянта имеет большое практическое значение, т.к. при недостаточной дозе коагулянта образуется мало хлопьев или нет хорошего эффекта осветления воды; избыток коагулянта придает воде кислый привкус. Кроме того, возможно последующее помутнение воды вследствие образования хлопьев.

9. ВЫБОР ДОЗЫ КОАГУЛЯНТА

Первый этап - определение устранимой жесткости. Берем 100 мл испытуемой воды, прибавляем 2 капли метилоранжа и титруем 0,1н HCL до появления розовой окраски. Устранимая жесткость рассчитывается следующим образом: количество мл HCL (0,1н), пошедшее на титрование 100 мл воды умножается на 2,8. Для точного определения дозы коагулянта целесообразно брать дозы 1% р-ра глинозема в соответствии с величиной устранимой (карбонатной) жесткости воды. В таблице расчета доз сернокислого алюминия показаны соотношения между устранимой жесткостью дозой коагулянта, а также показано количество сухого коагулянта, необходимого в том или ином случае для коагуляции 1л воды. Коагуляцию проводят в 3 стаканах. В первый стакан с 200мл испытуемой воды прибавляют дозу 1% раствора глинозема, соответствующую устранимой жесткости воды, а в два других стакана последовательно - меньшие дозы коагулянта. Время наблюдения - 15 минут. Выбирают ту наименьшую дозу коагулянта, которая дает наиболее быстрое образование хлопьев и их оседание. Пример: устранимая жесткость воды равно 7°. Этой величине жесткости по таблице соответствует доза 1% р-ра глинозема, 5,6 мл на стакан 200мл воды, которую прибавляют в первый стакан, во второй стакан прибавляют дозу, соответствующую 6° жесткости - 4,8 мл, а в третий стакан - 4мл. Стакан, в котором произойдет наилучшая коагуляция, покажет дозу 1% р-ра глинозема, необходимую для 200 мл воды, которую пересчитывают по той же таблице на сухой сернокислый алюминий в г на 1л.

10. ХЛОРИРОВАНИЕ ВОДЫ

Существует 2 способа хлорирования:

ѕ нормальными дозами хлора, исходя из хлоропотребности воды;

ѕ повышенными дозами хлора (перехлорирование).

Количество хлора, необходимое для обеззараживания воды, зависит от степени чистоты воды и, главным образом от загрязнения ее органическими веществами, а также от температуры воды. В гигиеническом отношении наиболее приемлемо хлорирование нормальными дозами, т.к. сравнительно небольшое количество вводимого хлора мало изменит вкус и запах воды и не потребует последующего дехлорирования воды.

Как правило, для хлорирования -воды берут такие количества хлорной извести, которые способны обеспечить наличие в воде 0,3-0,4 мг/л остаточного хлора на протяжении 30 минут контакта воды с хлором летом и 1-2 часов - зимой. Эти количества можно установить опытным хлорированием и последующим определением остаточного хлора в обработанной воде.

Хлорирование воды чаще всего производится 1% раствором хлорной извести.

Хлорная, или белильная известь представляет собой смесь гашеной извести - хлористого кальция и гипохлорита кальция: Са(ОН) 2 + CaCl 2 + CaOCl 2 . Гипохлорит кальция, контактируя с водой, выделяет хлорноватистую кислоту - НС1О. Соединение это нестойкое и распадается с образованием молекулярного хлора и атомного кислорода, которое и обладает основными бактерицидными эффектами. Хлор, который при этом выделяется, рассматривается как свободный активный хлор.

11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АКТИВНОГО ХЛОРА В 1% РАСТВОРЕ ХЛОРНОЙ ИЗВЕСТИ

Определение активного хлора в растворах хлорной извести основано на способности хлора вытеснять йод из раствора йодистого калия. Выделившейся йод титруют 0,01н р-ром гипосульфита.

Для определения активного хлора в растворе хлорной извести в колбу наливают 5мл отстоявшегося 1% раствора хлорной извести, прибавляют 25-50 мл дистиллированной воды, 5мл 5% раствора йодистого калия и 1мл серной кислоты (1:3). Выделившийся йод титруют 0,01н р-ром гипосульфита до слабо-розового окрашивания, затем добавляют 10-15 капель крахмала и титруют до полного обесцвечивания раствора. 1 мл 0,01н раствора гипосульфита связывает 1,27 мг йода, что соответствует 0,355 мг хлора. Расчет ведется по формуле:

где X - количество мг активного хлора, находившегося в 1 мл 1% раствора хлорной извести; а - количество мл 0,01н р-ра гипосульфита, пошедшее на титрование; v - объем воды, взятой для анализа.

12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОЙ ДОЗЫ ХЛОРА

При опытном хлорировании исходят ориентировочно из того, что для чистых вод с большим содержанием органических веществ (2-3 и даже 5 мг активного хлора на 1 л) в воду добавляют такое количество 1% раствора хлорной извести, чтобы активного хлора с избытком хватило для хлорирования исследуемой воды и осталось некоторое количество остаточного хлора.

Метод определения

В 3 колбы наливают по 200 мл исследуемой воды и добавляют пилоткой 1% р-р хлорной извести (1мл которого содержит примерно 2 мг активного хлора). В первую колбу добавляют 0,1 мл хлорной извести, во вторую 0,2 мл, в третью - 0,3 мл, после чего воду перемешивают стеклянными палочками и оставляют на 30 минут. Через полчаса приливают в колбы по 1 мл 5% р-ра йодистого калия, серной кислоты и крахмала.Появление синего окрашивания указывает на то, что хлорпотребность воды полностью обеспечена и остался еще избыточный хлор. Окрашенная жидкость титруется 0,01н р-ром гипосульфита и рассчитывается количество остаточного хлора и хлопотребность воды. Пример расчета: в первой колбе посинение не наступило, во второй едва заметное, а в третьей колбе - интенсивное окрашивание. На титрование остаточного хлора в третьей колбе ушло 1 мл 0,01н р-ра гипосульфита, следовательно, количество остаточного хлора равно 0,355 мг. Хлорпотребность 200 мл исследуемой воды будет равна: 0,6-0,355=0,245мг (если исходить из расчета, что 1 мл содержит 2 мг активного хлора, то в третью колбу внесли 0,6мг активного хлора). Хлорпотребность исследуемой воды будет равна: (0,245*1000)/200=1,2 мг.

Прибавим к 1,2 мг 0,3 (контрольный остаточный хлор), получим потребную дозу хлора для исследуемой воды, равную 1,5 мг на 1 л.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

1.Ознакомиться с содержанием данного методического пособия.

2.Получить пробу воды для лабораторного анализа. Занести в протокол исследования сведения, полученные при обследовании водоисточника.

3.Провести определения физических свойств и химического состава краткого анализа.

4.Определить общую жесткость воды.

5.Провести определение содержания активного хлора в 1% р-ре хлорной извести.

6.Провести активное хлорирование с определением потребной дозы хлора.

7.Результаты исследования занести в протокол. Оценить качество исследуемой воды по физико-химическим показателям и данные обследования водоисточника. Составить заключение о возможности использования данной воды для хозяйственно-питьевых целей.

8.Рассмотреть ситуационные задачи по оценке воды по результатам санитарного обследования водоисточника и данным анализа воды.

13. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ

1. Физиологическое, санитарно-гигиеническое и эпидемиологическое значение воды.

2. Гигиеническая характеристика различных источников водоснабжения.

3. Требования к качеству питьевой воды (С ГОСТ 2874-82) и к качеству воды источников хозяйственно-питьевого водоснабжения (ГОСТ 17.1.3.00-77).

4. Методика санитарного обследования водоисточников (сущность санитарно-эпидемиологического обследования и санитарно-топографического обследования).

5. Понятие о биологических провинциях и эндемических заболеваниях. Биологически активные элементы в питьевой воде, их гигиеническая оценка.

6. Виды анализа воды (санитарно-химический, бактериологический, полный, краткий и т.д.).

7. Правила отбора проб воды для санитарно-химического и бактериологического анализов.

8. Гигиеническое значение физических и органолептических свойств воды и методы их определения (температура, цветность, запах, привкус, прозрачность и осадок воды при стоянии).

9. Активная реакция воды, ее нормы и методы определения.

10. Сухой остаток, его гигиеническое значение и метод определения.

11. Физиолого-гигиеническое значение жесткости воды и сущность метода ее определения.

12. Схема краткого санитарного анализа воды.

13. Биогенные элементы: азот аммиака, нитриты, нитраты, их значение и методы качественного определения.

14. Хлориды, их значение и методы определения.

15. Сульфаты, их значение и методы определения.

16. Соли железа, их значение и метод качественного определения.

17. Санитарное значение органических веществ в воде, источники их поступление в воду.

18. Методы очистки воды (отстаивание, коагуляция, фильтрация).

19. Методы обеззараживания воды.

20. Определение содержания активного хлора в 1% растворе хлорной извести.

21. Определение потребной дозы хлора для исследуемой воды

ЛИТЕРАТУРА

1. Руководство к лабораторным занятиям по коммунальным гигиеническим познаниям, ред. Генгарука Р.Д. Москва 1990.

2. Коммунальная гигиена. Под ред. Акулова К.И., Вуштуевой К.А., М. 1986.

3. Буштуева К.А. с соавт. Учебник коммунальной гигиены М. 1986г.

4. Экология природопользование, охрана окружающей среды Демина Г.А. М.1995г.

5. Улучшение качества мягких вод. Алексеев Л.С., Гладков В.А. М., Стройиздат, 1994г.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Физико-химическая характеристика питьевой воды. Гигиенические требования к качеству питьевой воды. Обзор источников загрязнения воды. Качество питьевой воды в Тюменской области. Значение воды в жизни человека. Влияние водных ресурсов на здоровье человека.

курсовая работа , добавлен 07.05.2014


Проблема питьевого водоснабжения. Гигиенические задачи обеззараживания питьевой воды. Реагентные и физические методы обеззараживания питьевой воды. Ультрафиолетовое облучение, электроимпульсный способ, обеззараживание ультразвуком и хлорирование.

реферат , добавлен 15.04.2011


Нормативно-правовая база, регулирующая качество питьевой воды в Украине. Рассмотрение органолептических и токсикологических свойств воды. Ознакомление со стандартами качества питьевой воды в США, их сравнение с украинскими и европейскими стандартами.

реферат , добавлен 17.12.2011


Исследование годовой динамики загрязнения воды в Верхне-Тобольском водохранилище. Методы санитарно-бактериологического анализа. Основные методы очистки вод непосредственно в водоеме. Сравнительный анализ загрязнений питьевой воды города Лисаковска.

курсовая работа , добавлен 21.07.2015


Влияние минерализации, нитратов, нитритов, фенолов, тяжелых металлов питьевой воды на здоровье населения. Нормативные требования к ее качеству. Общая технологическая схема водоподготовки. Обеззараживание воды: хлорирование, озонирование и облучение.

дипломная работа , добавлен 07.07.2014


Пробоотбор питьевой воды в различных районах г. Павлодара. Химический анализ качества питьевой воды по шести показателям. Проведение сравнительного анализа показателей качества питьевой воды с данными Горводоканала, рекомендации по качеству водоснабжения.

научная работа , добавлен 09.03.2011


Анализ показателей качества питьевой воды и ее физико-химическая характеристика. Изучение гигиенических требований к качеству питьевой воды и основные источники ее загрязнения. Значение воды в жизни человека, влияние водных ресурсов на его здоровье.

курсовая работа , добавлен 17.02.2010


Роль питьевой воды для здоровья населения. Соответствие органолептических, химических, микробиологических и радиологических показателей воды требованиям государственных стандартов Украины и санитарного законодательства. Контроль качества питьевой воды.

доклад , добавлен 10.05.2009


Характеристика природных вод и их очистка для промышленных предприятий. Описание установок для дезинфекции питьевой воды, применение ультрафиолетового излучения для обеззараживания сточных вод. Основы процессов и классификация методов умягчения воды.

контрольная работа , добавлен 26.10.2010


Физико-химическая характеристика питьевой воды, ее основные источники, значение в жизни и здоровье человека. Главные проблемы, связанные с питьевой водой, и пути их решения. Биологические и социальные аспекты взаимодействия человека со средой обитания.

Санитарно-гигиенические исследования - это совокупность методов, которые используются в гигиене с целью изучения состава воздуха, воды, и других объектов внешней среды. С помощью этих исследований также изучают влияние факторов внешней среды на организм человека. Санитарно-гигиенические исследования позволяют разработать профилактические мероприятия, направленные на охрану здоровья и улучшение условий жизни населения, а также установить гигиенические нормативы.

Наиболее простым методом санитарно-гигиенических исследований является санитарно-описательный. Однако он не дает полного представления об изучаемом объекте. Химические, радиохимические и радиометрические методы дают возможность определить вредные для человека вещества в различных объектах внешней среды. Для установления таких важных для гигиены параметров, как температура, влажность, движение и давление воздуха, шум, вибрации, интегральный поток лучистой энергии, ионизация воздуха, теплопроводность различных материалов, освещенность поверхностей, калорийность пищевых продуктов и др., широко применяются физические методы исследования.

При оценке пищевых продуктов, питьевой воды большое значение имеют органолептические методы исследования (см. Дегустация).

Большое значение при санитарно-гигиенических исследованиях имеет бактериологическое исследование (см.) питьевой воды и пищевых продуктов, а также почвы, предметов обихода, одежды и оборудования на предприятиях пищевой промышленности. Бактериологические исследования широко применяются при обследовании персонала предприятий пищевой промышленности и сети общественного питания на носительство патогенных бактерий. Пробы для бактериологического анализа должны отбираться с соблюдением правил в отношении стерильности (см. ).

Гельминтологические методы исследования (см.) используются в санитарно-гигиеническом исследовании воды, почвы, овощей, а также при контроле мяса на и финноз. При санитарном контроле предприятий общественного питания важно проверить по личным санитарным книжкам, не обнаружены ли среди работников страдающие гельминтозами, а если обнаружены, то проведено ли лечение, сделан ли контрольный анализ после лечения.

Из биологических методов в санитарно-гигиеническом исследовании используется метод биопроб для определения токсичности вредных примесей, наличия и других вредных веществ.

Статистические методы применяются в санитарно-гигиенических исследованиях при изучении влияния факторов внешней среды на здоровье населения.

Для выяснения влияния различных факторов внешней среды на функции и физиологические реакции организма человека и животных широко используются физиологические и биохимические методы исследования. Эти методы также применяются для обоснования предельно допустимых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе, воде водоемов, воздухе производственных помещений, пищевых продуктах. Кроме того, биохимические методы находят применение при определениях биологической полноценности пищевых продуктов и готовых блюд.